Erhöhte Vorschriften
Die Wasserschutzvorschriften variieren von Staat zu Staat und umfassen alles von Sanitärvorschriften bis hin zu Dürre-Notfallplänen. Laut einer 2017 veröffentlichten Scorecard für Wassereffizienz und Naturschutz erreichten nur 11 Bundesstaaten ein A oder B für Naturschutz und Klimaresilienz, wobei Kalifornien die Liste anführte.
Hier sehen Sie einige der Vorschriften, die sich in naher Zukunft wahrscheinlich auf den Wasserschutz in der Landwirtschaft auswirken werden:
SGMA
Der Sustainable Groundwater Management Act wurde 2014 in Kraft gesetzt und macht Kalifornien zum letzten Staat, der das Grundwasser reguliert. Die SGMA ermächtigt lokale Grundwasser-Nachhaltigkeitsagenturen (GSAs), die Grundwassernutzung in ihrem Becken zu überwachen.
Mit dem Ziel, die Erschöpfung und Verschlechterung der Grundwasserressourcen anzugehen, ist die SGMA besonders für Landwirte relevant, die die Grundwassermenge messen und in vielen Fällen begrenzen müssen, die sie zur Bewässerung ihrer Pflanzen verwenden können.
Mit dem Inkrafttreten der Grundwasser-Nachhaltigkeitspläne (GSPS) in den Jahren 2020 und 2022 können wir große Auswirkungen auf die Naturschutzpraktiken in der Region sowie den Aufstieg intelligenter Wassermärkte zur Erleichterung des Grundwasserhandels erwarten.
Colorado River Compact
Der Colorado River Compact wurde ursprünglich 1922 unterzeichnet, um die Zuweisung von Wasserressourcen im Einzugsgebiet des Colorado River zu regeln. Da die Wasserstände in Lake Mead und Lake Powell auf dem niedrigsten Stand seit Jahrzehnten sind, haben sich die sieben betroffenen Bundesstaaten Arizona, Kalifornien, Colorado, Nevada, New Mexico, Utah und Wyoming darauf geeinigt, freiwillige Kürzungen vorzunehmen, die den von der Bundesregierung auferlegten obligatorischen Beschränkungen vorgreifen.
Da dies nur eine Notlösung ist, muss bis 2026 ein neues Abkommen geschlossen werden, und es bleibt abzuwarten, welche langfristigen Auswirkungen dies auf die Landwirtschaft in der Region haben wird.
Arizona hat bereits 9 Millionen US-Dollar für die Unterstützung von Landwirten im Pinal County bereitgestellt, die gezwungen sein werden, neue Grundwasserbrunnen zu bohren, um die Kürzungen auszugleichen.
Neue Technologien zur Einhaltung von Vorschriften
Wie können Landwirte und Investoren angesichts neuer Vorschriften ihren Verpflichtungen nachkommen, ohne sich in Bürokratie und Papierkram zu verlieren? Eine Möglichkeit besteht darin, die Leistungsfähigkeit neuer Technologien zu nutzen, um die Datenerfassung und -einhaltung zu optimieren.
IoT-Wassersensoren
Viele Hausbesitzer haben die IoT-Technologie (Internet of Things) eingesetzt, um die Wasser- und Energieeinsparung im Haushalt zu verbessern. Von intelligenten Leuchten bis hin zu intelligenten Kühlschränken ist es einfach, den Energieverbrauch über ein zentrales Dashboard zu überwachen und anzupassen.
Während einige Landwirte zögern, ihre Brunnennutzungsdaten mit den Aufsichtsbehörden zu teilen, ist die Verwendung der IoT-Technologie eine effiziente Möglichkeit, die Einhaltung der Vorschriften nachzuweisen und Überpumpen zu vermeiden.
Darüber hinaus können intelligente Wassersensoren auch zur Überwachung anderer Variablen verwendet werden, einschließlich pH-Wert, Salzgehalt und zusätzlicher Faktoren, die sich auf die Gesundheit der Pflanzen auswirken.
Fernerkundungstechnologie
IoT-vernetzte Brunnenzähler sind nicht die einzige Möglichkeit, Grundwasserressourcen zu überwachen. Radiowellen, elektrische Ströme und sogar Satelliten wurden verwendet, um zu bestimmen, wie viel Grundwasser in einer bestimmten Region verfügbar ist.
Ein Ansatz, die sogenannte METRISCHE Technik, verwendet „Evapotranspiration“, um „den Wasserverbrauch rückwirkend aus historischen Bildern zu bestimmen.“ In einem anderen Projekt“ konnten zwei von der NASA gestartete Zwillingssatelliten abschätzen, dass die Grundwasserleiter des Central Valley (nur zwischen 2003 und 2010) 25 Millionen Morgen Grundwasser verloren hatten.“
Diese Ansätze können helfen, etwas zu messen, das Grundwasserzähler nicht abdecken: Nachladen oder die Wassermenge, die nach dem Pumpen in einen Grundwasserleiter zurückkehrt. Mit besseren Daten können die Regulierungsbehörden die Pumpbeschränkungen einhalten und gleichzeitig mit den Landwirten zusammenarbeiten, um knappe Grundwasserressourcen zu erhalten und aufzufüllen.
Bessere Methoden zur Wassereinsparung in der Landwirtschaft
Abgesehen von den Vorschriften können neue Technologien und landwirtschaftliche Praktiken dazu beitragen, die Effizienz der Wassernutzung um ihrer selbst willen zu verbessern. Von einer effizienteren Bewässerung bis hin zur Indoor-Landwirtschaft, hier sind nur einige Möglichkeiten, wie sich der Wasserschutz in der Landwirtschaft in Zukunft ändern wird:
Verbesserte Bewässerung
Traditionelle landwirtschaftliche Praktiken beruhen auf der manuellen Messung von Schlüsselmetriken wie Bodenfeuchtigkeit, Bodentemperatur und mehr. Dies ist nicht nur ein zeitaufwendiger Prozess, sondern kann auch zu einer Über- oder Unterbewässerung führen, wenn die Messungen ausgeschaltet sind.
Neue IoT-Technologien können all diese Variablen in Echtzeit verfolgen, um genauere und umsetzbarere Daten zu erhalten. Laut IBM können diese Systeme dazu beitragen, Abfall zu reduzieren und die Pflanzenproduktion zu verbessern, indem sie sowohl Boden- als auch Umweltsensoren verwenden.
Sie können sogar Wettervorhersagen berücksichtigen, sodass Landwirte „fortschrittliche Bewässerungssysteme bauen können, um Wasser zu sparen und Pestizidverschwendung durch Vorhersage von Regen zu verhindern.“
Verringerte Verdunstung
Ein weiterer wesentlicher Faktor für Wasserverschwendung ist die Verdunstung, insbesondere wenn Felder über einen längeren Zeitraum brach liegen: „Es ist zu erwarten, dass Böden, die über einen Zeitraum von 21 Monaten (von der Ernte bis zum Frühjahr des Erntejahres) brachen, drei Viertel des erhaltenen Niederschlags verlieren.“
In Kalifornien wird erwartet, dass SGMA allein im San Joaquin Valley zum Ruhestand von bis zu 1 Million Morgen Land führen wird, während in Arizona eine Dürre dazu führen könnte, dass Landwirte bis zu 40% ihres Landes für längere Zeit brachliegen lassen.
Pflegemaßnahmen wie das Abdecken von Feldern mit hellem Boden, um das Sonnenlicht zu reflektieren, oder die Verwendung von Weizengrasstreifen, um Wind zu verhindern, können dazu beitragen, den Wasserverlust zu verringern. Andere Techniken umfassen die Verringerung der Bodenbearbeitung und die Aufrechterhaltung von Ernterückständen auf der Bodenoberfläche.
Indoor Farming
Während Indoor Farming in einigen Teilen der Welt, insbesondere in Japan und den Niederlanden, gut etabliert ist, ist es in den USA immer noch ein unterentwickelter Markt.
Viele Indoor-Farmen setzen auf vertikale Landwirtschaft, um den verfügbaren Anbauraum zu maximieren; kontrollierte Landwirtschaft (CEA), um ganzjährige Wachstumsbedingungen zu schaffen, und bodenfreie Hydrokultur, um die Verdunstung zu reduzieren und den Nährstofftransfer zu verbessern.
Einige Beispiele für Indoor-Farmen in den USA sind:
- AeroFarms, das Microgreens in New Jersey unter LED-Lichtern anbaut und „95% weniger Wasser verbraucht als konventionelle Landwirtschaft auf nur einem Prozent der benötigten Fläche.
- Bowery Farming, die Blattgemüse und Kräuter in New Jersey und Maryland produziert. Es verwendet BoweryOS, sein proprietäres Farm-Betriebssystem, das auf „Computer Vision, Automatisierung und maschinellem Lernen basiert, um unsere Pflanzen und alle Variablen, die ihr Wachstum antreiben, zu überwachen“ und es ihnen ermöglicht, den gesamten Prozess „vom Samen bis zum Laden“ zu verfolgen.“
- Square Roots erstellt Indoor-Farmen in Schiffscontainern, von denen behauptet wird, dass sie jedes Klima basierend auf historischen Daten replizieren können. Aufgrund ihrer geringen Größe und Portabilität sind diese Farmen hauptsächlich für den Einsatz in überfüllten städtischen Umgebungen vorgesehen.
Smarte Traktoren und Drohnen
Sie müssen nicht in Innenräumen bewirtschaften, um die neueste Landtechnik nutzen zu können. John Deere hat intelligente Traktoren als Teil seiner Präzisionslandwirtschaft eingeführt, mit denen Menschen die Bodenbearbeitung verbessern können, Saatgutablage, Bewässerung, und mehr.
Dazu gehören Touchscreen-Displays, Satellitenempfänger, die den Standort auf einen Zoll genau bestimmen können, und AutoTrac-Freisprechleitsysteme.
In Australien entwickeln Wissenschaftler intelligente Drohnen, mit denen Landwirte „nach Bedarf präzise Wasser und Nährstoffe für ihre Pflanzen planen und liefern können.“
In unserem umfassenden Leitfaden erfahren Sie mehr darüber, wie Sie Wasser in der Landwirtschaft sparen und warum es wichtig ist.
