Коротко — как считать и почему различия важны. Сначала формулы и общий алгоритм, затем конкретные иллюстрации и влияние климата, технологий и политики.
Основные формулы
- Водный след на единицу продукции (упрощённо): $WF=\frac{ET}{Y}$, где $ET$ — суммарное потребление воды (эвапотранспирация) на гектар, $Y$ — урожай в тоннах на гектар.
- Виртуальный экспорт воды: $VWE=X\cdot WF$, где $X$ — объём экспорта (тонн).
- Части водного следа: $WF=W{F}_{green}+W{F}_{blue}+W{F}_{grey}$ (зелёная = грунтовая/дождевая, синяя = орошаемая/восполняемая, серая = объём воды, необходимый для разбавления загрязнений).
Иллюстрация на примерах (примерные/иллюстративные числа)
- Пшеница из Украины (преимущественно дождевые условия): возьмём $X_{UA}=20\times 10^6\mathrm{t}$, $W{F}_{wheat}=1300{\mathrm{m}}^3/t$ (в основном зелёная).
$VW{E}_{UA}=20\times 10^6\cdot 1300=26\times 10^9{\mathrm{m}}^3$.
Если доля синей воды мала, например $10\%$: $W{F}_{blue}\approx 130{\mathrm{m}}^3/t\Rightarrow VW{E}_{blue}\approx 2.6\times 10^9{\mathrm{m}}^3$.
- Рис из Таиланда (монсунный/орошаемый): возьмём $X_{TH}=6\times 10^6\mathrm{t}$, $W{F}_{rice}=3000{\mathrm{m}}^3/t$ (значительная доля синей).
$VW{E}_{TH}=6\times 10^6\cdot 3000=18\times 10^9{\mathrm{m}}^3$.
При доле синей воды $50\%$: $VW{E}_{blue}\approx 9\times 10^9{\mathrm{m}}^3$.
Как климат влияет
- Осадки и режим влажности определяют долю зелёной vs синей воды. В умеренном климате (Украина) пшеница может быть в основном за счёт зелёной воды; в тропиках и монсунах (Таиланд) — большая зависимость от сезонного водного режима и орошения.
- Засухи/изменение климата увеличивают потребность в ирригации, повышая синюю долю и уязвимость виртуального экспорта.
Как технологии влияют
- Повышение урожайности $Y$ при прочих равных снижает $WF$ ($WF=\frac{ET}{Y}$). Интенсивные технологии, селекция, удобрения — снижают водный след на тонну.
- Эффективность орошения снижает потери при подаче воды; это уменьшает требуемые забираемые объёмы (withdrawals), но не всегда уменьшает потребление $ET$ — поэтому важно учитывать различие между потреблением и отборами.
- Технологии управления (севооборот, SRI для риса, точное земледелие) могут существенно менять соотношение зелёной/синей и общий $WF$.
Как политика влияет
- Экспортные квоты/запреты, субсидии на воду или энергию для насосов меняют экономику производства: дешёвая вода стимулирует экспорт «дешёвого» виртуального водоснабжения.
- Нормы по охране водных ресурсов (минимум экологических сбросов, квоты выбросов) увеличивают «стоимость» синей воды и могут ограничить экспорт высоководных культур.
- Торговая политика импортёров (требования по устойчивости, «водный ярлык») способна изменить спрос и тем самым виртуальные потоки воды.
Практические выводы и рекомендации
- Для оценки нужна по-поля информация: $ET$ (часто из дистанционного зондирования), урожай по гектарам, доля орошения, реальные экспортные объёмы и сезонность.
- Виртуальная торговля водой имеет разный риск: экспорт из вододефицитных регионов (или высокий синяя доля) несёт экологические и социальные риски.
- Политики эффективны в двух направлениях: повышать продуктивность (снижать $WF$ на тонну) и регулировать экспорт/субсидии для учёта локальной водной ограниченности.
Короткое резюме: расчёт виртуальной воды — простая арифметика $VWE=X\cdot WF$, но значения $WF$ и их разбиение на зелёное/синее зависят сильно от климата, технологий и политики; эти факторы определяют, насколько устойчивой или рискованной является экспортная модель (Украина — большой объём зелёной виртуальной воды для пшеницы; Таиланд — значительный объём синей виртуальной воды для риса).