An assessment of the urban water footprint and blue water scarcity: A case study for Van (Turkey) / Uma avaliação da pegada hídrica urbana e da escassez de água azul: um estudo de caso para Van, Turquia

ABSTRACT

Today, most of the world's population faces water scarcity, while global warming, urbanization, industrialization and population increases continue to increase the severity of the pressure on water resources. Management of water resources plays a key role in the sustainability of agricultural production. The water footprint (WF) is different in comparison to other water statistics because it takes direct and indirect water consumption into account, and helps in the management of water resources. Within this context, the WF of Van province, which is Turkey's most easterly located arid region, was calculated from 2004 to 2019. The study area covers lake Van, which is Turkey's largest lake, and the Van basin with an area of 23.334km2 and a population of 1.136.757 (2019). In the calculations, crop (WFcrop), livestock (WFlivestock), and domestic and industrial water footprints (WFdomestic+industrial) were evaluated separately, and blue and green water footprints (WFblue and WFgreen) were analyzed in detail. According to the results, the average WF of Van province was found to be 8.73 billionm3 year-1. Throughout the province, 87.6% of the WF is composed of WFcrop, 4.9% is WFlivestock and 7.5% is WFdomestic+industrial. Of the WFcrop, 62.5% depends on WFblue, i.e., freshwater. Most of the WFlivestock consisted of dairy cattle (49%) and sheep (38%). The average WFdomestic+industrial for 2004 to 2019 was 0.64billion m3 year-1. The average per capita water footprint of Van province was found to be 889.9m3 year-1 capita-1. In addition, the province is classified as severe water scarcity (257%). This study is one of the first province-based calculations of WF in Turkey and is the first study to bring a different aspect to published literature by including residual soil moisture from the winter months. As a result of this study, the WFblue of the WFcrop is above the worldwide average and should be reduced by changing the crop pattern or synchronizing the planting and harvest dates of the crops to a period that benefits from precipitation. In addition, this study is expected to contribute to new studies for calculating the provincial scale WF and will have positive effects on agricultural planning, water allocation and the sustainability of water resources.

RESUMO

Hoje, a maior parte da população mundial enfrenta a escassez de água, enquanto o aquecimento global, a urbanização, a industrialização e o crescimento da população continuam a aumentar a gravidade da pressão sobre os recursos hídricos. A gestão dos recursos hídricos desempenha papel fundamental na sustentabilidade da produção agrícola. A pegada hídrica (WF) é diferente em comparação com outras estatísticas hídricas porque leva em consideração o consumo direto e indireto de água e auxilia na gestão dos recursos hídricos. Nesse contexto, o WF da província de Van, que é a região árida localizada mais a leste da Turquia, foi calculado de 2004 a 2019. A área de estudo cobre o lago Van, que é o maior lago da Turquia, e a bacia de Van, com uma área de 23,334 km2 e uma população de 1.136.757 (2019). Nos cálculos, as pegadas hídricas de safra (WFcrop), pecuária (WFlivestock) e doméstica e industrial (WFdomestic+industrial) foram avaliadas separadamente, e as pegadas hídricas azul e verde (WFblue e WFgreen) foram analisadas em detalhes. De acordo com os resultados, o WF médio da província de Van foi encontrado em 8,73 bilhões de m3 ano-1. Em toda a província, 87,6% do WF são compostos por WFcrop, 4,9% são WFlivestock e 7,5% são WFdomestic+industrial. Do WFcrop, 62,5% dependem do WFblue, ou seja, de água doce. A maior parte do gado WFlivestock era composto por gado leiteiro (49%) e ovelhas (38%). O WFdomestic+industrial médio de 2004 a 2019 foi de 0,64 bilhão de m3 ano-1. A pegada hídrica per capita média da província de Van foi encontrada em 889,9 m3 ano-1 capita-1. Além disso, a região é classificada como grave escassez de água (257%). Este estudo é um dos primeiros cálculos de WF baseados em províncias na Turquia e é o primeiro estudo a trazer um aspecto diferente para a literatura publicada, incluindo a umidade residual do solo dos meses de inverno. Como resultado deste estudo, o WFblue do WFcrop está acima da média mundial e deve ser reduzido alterando o padrão de cultivo ou sincronizando as datas de plantio e colheita das safras para um período que se beneficie da precipitação. Além disso, espera-se que este estudo contribua para novos estudos para o cálculo da escala provincial WF e terá efeitos positivos no planejamento agrícola, alocação de água e a sustentabilidade dos recursos hídricos.