جایگاه آب مجازی در مدیریت منابع آب

مقدمه

نگرش انسان به آب، به فراوانی آن بستگی دارد؛ در صورتی‌که فراوان باشد از نظر برخی موهبتی الهی تصور می‌شود که در هر زمان و به هر مقصودی آزادانه می‌توان از آن بهره‌مند شد و اگر کمیاب باشد به‌عنوان کالایی بس ارزشمند مورد توجه عموم قرار می‌گیرد و به مسئله‌ای برای ستیز و حتی جنگ بین استفاده‌کنندگان آن تبدیل خواهد شد (خوشرفتار، 1372). آب، مهم‌ترین عامل محدودکننده در مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان و از جمله ایران به شمار می‌رود و تعیین‌کننده‌ترین عامل در میزان کارایی و بهره‌وری سایر منابع نیز به حساب می‌آید (بخشنده، 1388). در حال حاضر، کمبود آب به یکی از اضطراری‌ترین و نگران‌کننده‌ترین مشکلات جهان تبدیل شده است. در سطح جهان تقاضا برای آب همگام با رشد جمعیت، با سرعتی زیاد که ناشی از رشد استاندارد‌های زندگی است، افزایش چشمگیری داشته است (Hans, 2001). در سال‌های اخیر به دلایل مختلفی، اعم از رشد جمعیت، رشد اقتصادی، تغییر اقلیم و بروز خشک‌سالی‌های پی‌درپی، برای دستیابی به منابع آب شیرین بین کشورها رقابتی ایجاد شده است که خود باعث کاهش منابع آب شیرین در سطح منطقه‌ای و بین‌المللی شده و به مشکل کم‌آبی در کشورهای مختلف دامن زده است (رنجبر و فتوکیان، 2015). حدود یک دهه است که تجارت آب مجازی به عنوان ابزاری برای ارتقای بهره‌وری آب و کمک به رفع محدودیت‌های منطقه‌ای منابع آب در راستای ایجاد امنیت آبی و غذایی مطرح شده است (تهامی‌پور زرندی و قربانی، 1395).

آب مجازی، آب جاسازی شده در محصولات است و به آب مورد نیاز برای تولید آن محصول مربوط می‌شود. با تأمین آب مجازی می‌توان تقاضا برای آب را در مناطق خشک و نیمه خشک پایین نگه داشت. اصطلاح آب مجازی بیانگر مقدار آبی است که برای تولید مواد غذایی یا کالاهای تجاری به مصرف می‌رسد. اگر این مواد غذایی یا کالاها به یک منطقه خشک صادر شوند، دیگر در آن منطقه خشک نیازی به مصرف آب برای تولید این مواد نیست (عبداللهی و همکاران، 1390). تجارت جهانی کالاها یک جریان بین‌المللی از آب مجازی را به وجود می‌آورد. کشورهای کم‌آب می‌توانند با واردات محصولات آب‌بر، نظیر مواد غذایی، آبی را که برای تولید آن نیاز است در بخش‌های دیگر مصرف کنند. این تجارت با در نظر گرفتن مزیت نسبی کشورهای صادرکننده در تولید محصولات غذایی صورت می‌گیرد. از این‌رو کشوری به صادرات مواد غذایی می‌پردازد که از نظر منابع و عوامل تولید شرایط بهتری در تولید محصولات نسبت به کشورهای وارد کننده داشته باشد. واردات آب مجازی بخش‌های مختلف اقتصادی و اجتماعی یک کشور را تحت تأثیر قرار می‌دهد و با امنیت غذایی آن ارتباط مستقیم دارد (اردکانیان و سهرابی، 1385). براساس یافته‌های راک استرم¹ و گردن² (2001)، برای تولید کل محصولات کشاورزی در جهان، سالیانه حدود 5400 میلیارد مترمکعب آب مصرف می‌شود که بخشی از آن به صورت مجازی جابه‌جا می‌شود. در نتیجه، حدود سیزده درصد از کل آب مورد استفاده برای تولید محصولات کشاورزی در جهان برای مصارف داخلی نیست، بلکه برای صادرات به صورت مجازی  استفاده می‌شود.

از جمله مطالعات نسبتاً جامع در خصوص مبحث آب مجازی می‌توان به مطالعه هوکسترا³ و هانگ⁴ (2002) اشاره کرد. در این مطالعه به کمی کردن جریان تجارت آب مجازی بین ملت‌ها با توجه به تجارت بین‌المللی محصولات زراعی در طی سال‌های 1995 تا 1999 پرداخته شده است. محاسبات نشان داده‌اند که سیزده درصد از آب مصرفی برای تولید محصولات در جهان، برای مصرف داخلی استفاده نمی‌شود، بلکه (به شکل مجازی) صادر می‌شود. می‌یاکه⁵ و همکاران (2002)، حجم مبادلات بین‌المللی آب مجازی در سال 2000 را با توجه به دو دیدگاه متفاوت (محل تولید محصول در کشورهای صادرکننده و واردکننده) به ترتیب 683 و 1138 میلیارد متر مکعب برآورد کردند. براساس نتایج این مطالعه، صرفه‌جویی جهانی آب در اثر مبادلات بین‌المللی محصولات غذایی در سال 2000، 455 میلیارد متر مکعب به دست ‌آمد که این رقم تقریباً معادل هشت درصد حجم مصرف جهانی آب است. چاپگین⁶ و هوکسترا (2003) به کمی‌سازی روند تجارت آب مجازی جهانی با توجه به تجارت دام و تولیدات دامی پرداخته‌اند. این مطالعه ضمن اشاره به اینکه تا آن زمان هیچ روش واضح و مشخصی برای ارزیابی حجم آب مجازی برای انواع متنوع دام و تولیدات دامی وجود نداشته، روشی را به این منظور پیشنهاد کرده است.

رنولت (2003) کاربرد آب مجازی را به مصرف سرانه غذا نیز تعمیم می‌دهد و بیان می‌کند که ترکیب جیره غذایی مورد استفاده انسان حاوی آب مجازی است. طبق برآورد وی، مصرف سرانه آب مجازی از طریق مواد غذایی روزانه در اتحادیه اروپا در سال 1961 برابر 5400 لیتر در روز بوده است و این رقم در سال 2000 به 3600 لیتر کاهش یافته که این امر به افزایش بهره‌وری در تولیدات کشاورزی وابسته است. در یک بررسی اوکی⁷ و کانایی⁸ (2004)، تجارت جهانی آب مجازی را کمی‌سازی کرده و به تخمین و ارزیابی آن پرداخته‌اند. به نظر فرایچر⁹ و همکاران (2004)، کشورهای کم‌آب می‌توانند با واردات غلات، نقش قابل توجهی در حفظ منابع آب و خاک کشورشان ایفا کنند. آن‌ها در بررسی واردات غلات دو کشور مصر و ژاپن، دریافتند که در سال 1995، این دو کشور به ترتیب با واردات 5/7 و 27 میلیون تن انواع غلات، توانستند از منابع آب داخلی خود به ترتیب 9/9 و 37 کیلومترمکعب آب را ذخیره کنند. سینگ¹⁰ و کومار¹¹ (2005) با بررسی ارتباط بین تجارت آب مجازی و مقدار آب قابل دسترس در بین 146 کشور جهان، نشان دادند که جریان مبادله آب مجازی بین کشورها براساس میزان فراوانی آب در آن کشورها انجام نمی‌گیرد. برخی از کشورها که دارای آب فراوانی بوده‌اند، واردکننده مواد غذایی و در نتیجه آب مجازی بوده‌اند.

چاپگین و همکاران (2005)، سرگذشت جریان‌های آب مجازی را بر ذخایر آب جهانی و ملی در دوره 1997 تا 2001 با در نظر گرفتن اقلیم، کارایی مصرف آب و مدل کشت هر محصول در هر کشور بررسی کردند و حجم آب مجازی ناشی از مبادله محصولات کشاورزی را در سال‌های 1997 تا 2001، حدود 1263 میلیارد مترمکعب در سال برآورد کردند. آلدایا¹² و همکاران (2008) ضمن بررسی اهمیت آب سبز در تجارت آب مجازی در طی سال‌های 2000 تا 2004 دریافتند که بیشترین سهم از آب مجازی گندم، ذرت و سویا مربوط به آب سبز است که به‌طور دیم کشت و از ایالت متحده، کانادا، استرالیا و آرژانتین صادر می‌شوند. مطابق با تحقیق این پژوهشگران آب سبز در تأمین امنیت غذایی و کاهش تنش و بحران آبی در جهان بیشترین سهم را داراست. مراد¹³ و همکاران (2010) نشان دادند که اردن سالانه 77 میلیون مترمکعب آب مجازی وارد و 29 میلیون مترمکعب صادر می‌کند. تحلیل نتایج از دیدگاه مدیریت جامع منابع آب نشان می‌دهد که یک راه برای افزایش مقدار محصول تولیدی به ازای آب مصرفی وجود دارد و آن، مصرف کود بیشتر تا ده درصد است و به‌طور کلی باید از روش‌هایی برای بهینه‌سازی تولید بهره جست تا مقدار آب مجازی به ازای محصول تولیدی کاهش یابد.

هاناساکی¹⁴ و همکاران (2010) وضعیت صادرات و واردات آب مجازی محصولات عمده کشاورزی و دامی را در مقیاس جهانی با استفاده از مدل هیدرولوژیکی HO8  مورد بررسی قرار دادند. این مدل می‌تواند آب سبز و آب آبی را هم‌زمان در مناطق گوناگون برآورد کند. نتایج این پژوهش نشان داد که صادرات آب مجازی پنج محصول کشاورزی (جو، ذرت، برنج، سویا و گندم) و سه محصول دامی (گوشت گاو، گوشت خوک و مرغ) 545 کیلو مترمکعب در سال است. شی¹⁵و همکاران (2014) در مطالعه خود به محاسبه و تجزیه و تحلیل جریان آب مجازی برای 27 محصول در چین پرداختند. طبق نتایج این مطالعه، کشور چین واردکننده آب مجازی از مناطق پرآب شمال‌‌ آمریکا، و جنوب آ‌مریکا صادرکننده‌ آب مجازی به مناطق کم‌آب آسیا،  آفریقا و اروپاست. به طوری که واردات آب مجازی بسیار بزرگ‌تر از صادرات آن است و غلات بیشترین سهم را در تجارت آب مجازی دارد. لیو¹⁶ و همکاران (2015)، جریان آب مجازی مربوط به تجارت غلات و عوامل مؤثر بر آن‌ها را مورد بررسی قرار دادند. جعفری و زارعی (1385) وضعیت صادرات و واردات آب مجازی ایران را در طول سال‌های 1375 تا 1383 بررسی کردند. طبق نتایج این مطالعه در طول دوره یادشده، مقدار صادرات کل پانزده محصول عمده کشاورزی کشور حدود 8/11 میلیون تن و همچنین مقدار واردات نُه محصول کشاورزی عمده وارداتی 5/118 میلیون تن بوده است.

روحانی و همکاران (1387)، مبادله محصولات غذایی و آ‌ب مجازی را با توجه به منابع آب موجود در کشور مورد ارزیابی قرار دادند. نتایج این پژوهش نشان داد که از میان 21 محصول غذایی بررسی شده، غلات، حبوبات، خشکبار و دانه‌های روغنی براساس میزان آب مجازی برآوردشده آن‌ها محصولاتی پرمصرف‌اند، در حالی‌که میوه‌ها، سبزی‌ها و محصولات صنعتی کم‌مصرف‌اند و مبادله آب مجازی باید با توجه کامل به مقدار مصرف آب، به صورت آگاهانه انجام گیرد. عرب یزدی و همکاران (1388)، ردپای اکولوژیک آب را بر مبنای صادرات و واردات مواد غذایی در سال 1385 کشور ایران محاسبه کرده‌اند. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که ردپای اکولوژیک آب کشور در این سال، 104 میلیارد مترمکعب بوده است. باغستانی و همکاران (1389) در یک مطالعه با هدف بررسی میزان سازگاری ایران با برنامه‌‌ریزی پیرامون آب مجازی به محاسبه میزان آب مجازی در محصولات عمده وارداتی و صادراتی کشاورزی پرداختند. در این پژوهش که برای سال‌های حدفاصل 1375 تا 1385 انجام شده، نشان داده شده که ایران در طی این سال‌ها همواره وارد‌کننده خالص آب مجازی بوده است. از جمله مطالعات دیگر، می‌توان به مطالعه محمدی کانی گلزار (1391) اشاره کرد که میزان مبادله آب مجازی را در خصوص 32 محصول عمده کشاورزی برای سال‌های 1380 تا 1388 بررسی کرده‌است.

شناخت آب

آب را همواره مایه حیات نامیده‌اند، به این معنا که حیات در آب شکل‌گرفته است و برای تداوم و تحول خود نیز همواره به مقدار مشخصی از آن نیاز دارد. البته برای تحول و تداوم موجودات زنده امروزی که تعدادشان در آب و خشکی بی‌شمار است، علاوه بر آب، هوا و خاک نیز اهمیت اساسی دارن1/98 درصد) و آب‌های زیرزمینی (0/59 درصد) وجود دارند که در دسترس نیستند. بنابراین از مجموع آب‌های کره زمین تنها 0/014 درصد آب قابل استفاده است و در واقع حیات آدمی وابسته به همین مقدار اندک آب است. از این مقدار نیز حدود 0/001 درصد، آب موجود در اتمسفر، رودخانه‌ها، گیاهان و جانوران، 0/005 درصد رطوبت خاک و 0/007 درصد آب شیرین موجود در دریاچه‌هاست (کشاورز و صادق‌زاده، 1379).

یکی از مشکلاتی که موجودات زنده خشکی‌زی و انسان با آب شیرین دارند، این است که این مایه حیات اولاً در همه‌جا یافت نمی‌شود و ثانیاً در یک منطقه مقدار آن خیلی زیاد و در منطقه‌ای دیگر مقدار آن بسیار اندک است (ولایتی، 1392: 1). در سراسر تاریخ بشر دسترسی مطمئن به آب، یک شرط اولیه و اساسی برای توسعه اجتماعی، اقتصادی و پایداری فرهنگ و تمدن بوده است. به گفته آب‌شناسان، آب، دیگر یک کالای فراوان و فاقد ارزش اقتصادی نیست، بلکه یک کالای بدون جایگزین و با ارزش اقتصادی زیاد در همه زمینه‌های مصرف است (صادقی، 1385). موضوع منابع آب به عنوان یک موضوع با اهمیت در صحنه سیاست داخلی کشورها به‌ویژه در مناطق خشک و کم‌آب جهان از دیرباز همواره مطرح بوده و هم‌اکنون نیز اهمیت خود را حفظ کرده است (زیباکلام، 1387: 112). کمبود آب با استفاده ناصحیح آن به دلیل افزایش صنعتی‌شدن و شهرنشینی و افزایش تقاضا برای زمین‌های کشاورزی و فراورده‌های جنگلی در ارتباط است (Hans, 2001). با افزایش جمعیت‌، نیاز به آب نیز بیشتر می‌شود و حتی اگر سرانه آب افزایش نیابد (که می‌یابد)، نرخ ناپایدار رشد جمعیت انسان به زودی موجب کمبود آب خواهد شد (Bliss, 2002).

بحران آ‌ب

بحران آب به وضعیتی اطلاق می‌شود که مشکل دسترسی به آب وجود داشته باشد. با افزایش جمعیت، بسیاری از کشورهای جهان در حال حاضر در وضعیت بحران آب قرار دارند یا در  سال‌های آینده در جرگه کشورهای بحرانی قرار خواهند گرفت. بحران آب در جهان تنها شامل منطقه غرب آسیا و شامل آفریقا نیست، بلکه بسیاری از کشورهای دیگر در سایر مناطق جهان نیز گرفتار  این بحران خواهند شد (رحیمی و خالدی، 1379). در سرتاسر جهان، منابع آب شیرین در طی دهه گذشته به دلیل افزایش جمعیت و فعالیت‌های اقتصادی و در نتیجه افزایش آن‌ها در تخصیص آب، کمیاب‌تر شده‌اند (Postel et al 1996). در جهان امروز، عواملی همچون افزایش چشمگیر جمعیت کره زمین و بهره‌برداری بی‌رویه از منابع محیط زیست برای تأمین نیازهای اقتصادی، تأثیر خاص خود را در ارتباط با منابع آب برجای گذارده است به‌طوری‌که از دیدگاه سازمان ملل متحد، مسائل مربوط به بحران و مدیریت آب پس از مشکل جمعیت، دومین مسئله اصلی جهان شناخته شده است.

باید توجه داشت که امکان افزایش منابع آب شیرین جهان و حل این بحران وجود ندارد و تنها کاری که می‌توان کرد، بهبود روش‌های استفاده از آب است (ببران و هنربخش، 1387). پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهند که تا سال 2025، حدود 48 کشور جهان با بیش از 2/8 میلیارد نفر جمعیت تحت تأثیر تنش یا کمبود آب قرار خواهند گرفت. همچنین این احتمال وجود دارد که جمعیت ایران از 68/4 میلیون نفر در سال 1995 با متوسط نرخ رشد 1/8 درصد به 128/3 میلیون نفر در سال 2025 برسد و در طی همین زمان، سرانه آب از 1719 مترمکعب به 916 مترمکعب کاهش یابد (Hamrick & Godt, 1997). محدودیت منابع آب شیرین و در دسترس بودن فیزیکی‌ آب و بحران سیاسی در بسیاری از کشورها به یک معضل جدی تبدیل شده است به طوری که این محدودیت توانسته است رشد این کشورها را تحت‌الشعاع قرار دهد. براساس گزارش بانک جهانی در سال 2007، کاهش سالانه منابع آب شیرین بین سال‌های 1987 تا 2002 در جهان 3 هزار و 807 میلیارد و 400 میلیون مترمکعب بوده که از این میزان 70 درصد مربوط به کشاورزی، 20 درصد مربوط به صنعت و 10 درصد مربوط به مصارف داخلی بوده است. براساس مطالعات و آ‌مار ارائه شده توسط برنامه عمران سازمان ملل متحد، تقریباً نیمی از جمعیت جهان برای رفع نیازهای ابتدایی خود، به آب کافی دسترسی ندارند.

هم‌اکنون بیش از یک میلیارد نفر، یعنی یک ششم جمعیت جهان و یک نفر از هر پنج نفر در جهان در حال توسعه، به آب سالم دسترسی ندارند. طبق تخمین‌های موجود، تعداد افرادی که در کشورهای مواجه با کمبود آب زندگی می‌کنند، از هفت‌صد میلیون نفر کنونی تا قبل از سال 2025 به بیش از سه میلیارد نفر خواهد رسید (بزی و همکاران، 1389). این بحران، به رغم فراگیر بودن آن، شاید در هیچ جای دیگری به اندازه خاورمیانه ابعاد سیاسی - امنیتی نیافته است. کمبود طبیعی، توزیع نامتوازن، اشتراکی و بی‌جایگزین بودن منابع آب در کنار مسائلی نظیر افزایش بی‌رویه جمعیت و مصارف آبی در کشورهای خاورمیانه، اقتصاد متکی بر کشاورزی، سوء مدیریت کلی و جمعی و تخاصمات ارضی، مرزی، قومی و ایدئولوژیکی این کشورها و فقدان قوانین بین‌المللی حاکم بر آب‌های مشترک، از جمله عوامل این بحران هستند که آن را به یک منبع عمده تولید خشونت تبدیل می‌کند. در منطقه خاورمیانه که یکی از مناطق کم‌آب جهان به‌شمار می‌رود، شمار مواردی که آب یک دلیل مهم برای بروز اختلاف یا منازعه شده، ظاهراً در حال افزایش است. به ‌طوری که در سال‌های اخیر بین ترکیه، سوریه و عراق بر سر فرات، بین اردن، اسرائیل و لبنان به دلیل سرچشمه رود اردن، میان ایران و افغانستان بر سر رود هیرمند و میان نُه کشور ساحلی رود نیل، اختلافات در حال افزایش است. براساس آمار فائو در حالی که این منطقه چهارده درصد مساحت کره زمین را به خود اختصاص داده است، تنها 2 درصد از منابع آب را در اختیار دارد (بزی و همکاران، 1389).

ایران کشوری با اقلیم عمدتاً گرم و خشک است. رشد سریع جمعیت مهم‌ترین عامل کاهش سرانه آب تجدید‌شونده کشور در قرن گذشته بوده است. جمعیت ایران در طی این هشت دهه، از حدود 8 میلیون نفر در سال 1300 تا 1306 به 78 میلیون نفر تا پایان سال 1392 رسید. بر این اساس، میزان سرانه آب تجدید‌پذیر سالانه کشور از میزان حدود 13000 مترمکعب در سال 1300 به حدود 1400 مترمکعب در سال 1392 تقلیل یافته و در صورت ادامه این روند، وضعیت در آینده به مراتب بدتر خواهد شد (ببران و هنربخش، 1387). منابع آب تجدیدپذیر کل ایران به 130 میلیارد مترمکعب می‌رسد. مطالعات و بررسی‌ها نشان می‌دهند که در سال 1386 از کل منابع آب تجدیدشونده کشور حدود 5/89 میلیارد مترمکعب برای مصارف بخش‌های کشاورزی، صنعت و معدن و خانگی برداشت می‌شده است که حدود 83 میلیارد مترمکعب آن (93 درصد) به بخش کشاورزی، 5/5 میلیارد مترمکعب (6درصد) به بخش خانگی و مابقی به بخش صنعت و نیازهای متفرقه دیگر اختصاص داشته است ( احسانی و خالدی، 1382).

ایران به دلیل واقع‌شدن در اقلیم خشک و نیمه خشک و همچنین با رشد روزافزون مصارف آب، در سال‌های آینده با خطر بروز بحران آب مواجه است. لذا برای مقابله با آن باید نسبت به انواع مصرف آب با حساسیت بیشتری برخورد شود. از جمله این مصارف، ‌آب مجازی است (باغستانی و همکاران، 1389).

اصطلاح آب مجازی اولین بار توسط تونی آلن¹⁷  در سال 1993 ارائه شد که بیانگر مقدار آب موجود و قابل دسترس در سیستم جهانی از طریق مبادله کالاهای کشاورزی است. آلن مقدار آب موجود در غلات، شیر و محصولات دامی را براساس مقدار آب مورد نیاز برای تولید آن‌ها شرح داد. سپس، این مفهوم به‌عنوان یک ابزار اقتصادی برای کاهش مشکلات کمبود آب در سطح اقتصادهای ملی عنوان شد (Allan,2003). مفهوم آب مجازی بعد از نزدیک به یک دهه از زمان معرفی به یک مفهوم شناخته شده در سطح امنیت منطقه‌ای و جهانی آب تبدیل شد. اولین نشست بین‌المللی در مورد بررسی موضوع آب مجازی در دسامبر 2002 در دلف18 هلند برگزار شد. حدود چهار ماه بعد در مارس 2003 نشست ویژه‌ای در سومین اجلاس جهانی آب به موضوع تجارت آب مجازی اختصاص داده شد (Hoekstra, 2003). شرایط جدید منابع و مصارف آ‌ب، شیوه‌های نو در برنامه‌ریزی منابع آب را طلب می‌کند. در این راستا مفاهیم و شاخص‌های متعددی توسعه‌یافته یا در حال توسعه است که از جمله آن‌ها می‌توان به آب مجازی اشاره کرد (سهرابی و همکاران، 1393).

آب مجازی

آب مجازی آبی است که یک کالا یا یک فراورده کشاورزی در طی فرایند تولید مصرف می‌کند تا به مرحله تکامل برسد و مقدار آن معادل جمع کل آب مصرفی در مراحل مختلف زنجیره تولید از لحظه شروع تا پایان است. صفت مجازی در این تعریف به این معناست که بخش عمده آب مصرف‌شده در طی فرایند تولید در محصول نهایی وجود فیزیکی ندارد و در حقیقت بخش بسیار ناچیزی از آب مصرفی در پایان به‌عنوان آب واقعی در بافت محصول باقی خواهد ماند. نکته مهم اینکه صفت مجازی به معنای غیرواقعی نیست، بلکه صریحاً باید گفت که آب مجازی آب کاملاً واقعی است. شرایط اقلیمی و فرهنگی مکان تولید و مدیریت و برنامه‌ریزی در میزان و حجم آب مجازی کالا تأثیر دارد و قطعاً مقدار آن در مورد یک کالا در مناطق مختلف جهان متفاوت است. مثلاً مردم آسیا به‌طور میانگین 1400 لیتر آب مجازی در طول روز استفاده می‌کنند و  این در حالی‌ است که اروپاییان و مردم شمال آمریکا روزانه حدود 4000 لیتر آب مجازی مصرف می‌کنند (شاملونژاد و قزل سوفلو، 1388).

محتوای آب مجازی برای هر محصول به شرایط محیطی و جوی در محل تولید محصول، وابستگی مستقیم دارد. مثلاً برای تولید یک کیلوگرم از غلات به صورت دیم و در شرایط جوی مطلوب، بین یک تا دو مترمکعب آب نیاز است، در حالی‌که برای تولید همین مقدار غله در شرایط جوی نامطلوب (دما و تبخیر تعرق بالا) بین سه تا پنج مترمکعب آب مصرف می‌شود. نیاز آبی برای تولید محصولات دامی نسبت به محصولات کشاورزی به مراتب بیشتر است. به عنوان مثال برای تولید یک کیلوگرم پنیر به 5 تا 5/5 مترمکعب آب و برای تولید یک کیلوگرم گوشت گاو تقریباً به 16 مترمکعب آب نیاز است (یوسفی‌نژاد، 1395).

محاسبه آب مجازی

برای محاسبه مقدار آب مجازی محصولات (کشاورزی، صنعتی و غیره) لازم است کلیه منابع آبی را که به صورت مستقیم یا غیرمستقیم (اعم از باران، آب سطحی یا آب زیرزمینی) در تولید محصول مؤثر بوده‌اند، در محاسبات مورد توجه قرار داد.

(مقدار محصول تولید شده)/ (کل حجم آب مورد نیاز برای تولید)= آب مجازی

محصولات غذایی آب را به‌عنوان بخشی از فرایند تولید مصرف می‌کنند، اما میزان آب مورد نیاز در واحد تولید به مقدار زیادی به نوع محصول بستگی دارد (یوسفی‌نژاد، 1395).

 رابطه آب مجازی و بهره‌وری آب

آب مجازی و بهره‌وری آب نسبت به هم رابطه معکوس دارند (شکل 1). طبق تعریف، بهره‌وری آب عبارت است از مقدار محصول تولید شده از واحد حجم آب و واحد آن معمولاً به صورت کیلوگرم بر مترمکعب تعریف می‌شود، در حالی‌که آب مجازی مقدار آب مصرف شده برای تولید مقدار معینی محصول را مورد توجه قرار می‌دهد و واحد آن لیتر بر کیلوگرم (مترمکعب بر کیلوگرم) است. به عبارت دیگر در بهره‌وری تأکید بر مقدار تولید از آب و در آب مجازی، برعکس، تأکید بر مقدار آب (مصرف شده) در تولید محصول است. بنابراین با افزایش بهره‌وری آب، مقدار آب مجازی در محصول یا کالای مورد نظر کاهش خواهد یافت و برعکس. به عبارتی در جریان تجارت محصولات کشاورزی جریانی از آب مجازی به وجود خواهد آمد. این جریان، یک جریان درون‌منطقه‌ای و بین‌المللی است. با توجه به ارتباط آب مجازی و بهره‌وری آب، افزایش بهره‌وری آب در کشاورزی می‌تواند ابزاری کارآمد در صرفه‌جویی آب مجازی باشد (abnama.nww.ir).

آب مصرفی کشاورزی و دام

در ایران حدود دوازده میلیون هکتار زمین زراعی وجود دارد که هشت میلیون هکتار آن به صورت فاریاب و بقیه به صورت دیم کشت می‌شود. حجم آب مصرفی کشاورزی حدود 94 درصد آب مصرفی کشور است. به بیان دیگر از 130 میلیارد مترمکعب آب مصرفی، سالانه حدود 122 میلیارد مترمکعب آن تنها به کشاورزی اختصاص دارد. چنین تخصیصی از آب برای کشاورزی عاقلانه به نظر نمی‌رسد، چون به طور معمول در جهان، تنها حدود شصت درصد از آب مصرفی هر کشور به کشاورزی اختصاص می‌یابد (ولایتی، 1392: 234). میزان مصرف آب دام‌ها نیز برای گاو شیرده، از شصت لیتر در روز تا 1/0 لیتر در روز برای مرغ متغیر است (جدول 1) (تابئی و چمنی، 1384 : 215).

آب مصرفی تجاری و صنعتی

آب مصرفی تجاری و صنعتی شامل مصارف مراکز تجاری و صنعتی کوچک از قبیل دکان‌ها و کارگاه‌های کوچک واقع در محدوده شهرهاست (وزارت نیرو، 1382). صنایع بزرگ و مؤسسه‌های دامداری در صورتی در این طبقه‌بندی قرار می‌گیرند که آب مورد نیاز آن‌ها توسط شبکه شهری تأمین شود. میانگین روزانه مصارف تجاری و صنعتی در طول یک سال به ازای هر نفر از جمعیت شهر، «متوسط مصرف سرانه تجاری و صنعتی آب» نامیده می‌شود. این مقدار برای کشور معادل حداقل 10 و حداکثر 45 لیتر به ازای هر نفر در روز، پیشنهاد شده است (مظفری، 1389: 119).

تجارت آب مجازی

تجارت جهانی کالاها، جریانی بین‌المللی از آب مجازی را به‌وجود می‌آورد که اصطلاحاً «تجارت آب مجازی19» نامیده می‌شود (شکل 2) (Postel et al 1996). البته تجارت آب مجازی مفهوم تازه‌ای نیست، بلکه پیشینه آن به دورانی برمی‌گردد که مبادله محصولات انجام می‌شده، ولی با توجه به شرایط و تنش‌های آبی به‌وجود آمده، این مفهوم به‌عنوان یک اصل مدیریتی در مطالعات مدیریت منابع آ‌ب، خود را نشان داد و محاسبات کمی در این زمینه آغاز شد. مطالعه آب مجازی اهداف مختلفی را دنبال می‌کند که می‌توان به بالا بردن آگاهی عموم مردم و مسئولان، سیاست‌گذاری و شناسایی محصولات تأثیرگذار بر سیاست‌های تخصیص آب اشاره کرد (رنجبر و فتوکیان، 2015).

تجارت ‌آب مجازی در طی چهل سال اخیر به‌طور دائم در حال افزایش بوده است. در حدود پانزده درصد آب مورد مصرف در جهان به صورت آب مجازی در حال صادرات است. از آنجا که در سطح جهانی، کشاورزی بزرگ‌ترین بخش اقتصادی از لحاظ مصرف آب است، بنابراین تجارت محصولات کشاورزی جزء اصلی تجارت آب مجازی است (موسوی و همکاران، 1388). تحقیقات هوکسترا و چاپگین (2002) نشان می‌دهد که در سال‌های 1995 تا 1999 میزان متوسط سالانه آب مجازی در حال جریان توسط تجارت برخی از محصولات آب‌بر، 1031 کیلومتر مکعب بوده که 695 کیلومتر مکعب آن مربوط به تجارت محصولات کشاورزی و 336 کیلومتر مکعب آن مربوط به تجارت دام و محصولات مشتق‌شده از آن بوده است. این نشان می‌دهد که سیزده درصد آب مصرف شده برای تولید کالاهای کشاورزی به صورت مجازی وارد بازار تجارت شده است. با در نظر گرفتن تجارت دام و محصولات آن می‌توان گفت که در مجموع بیست درصد آب مصرف‌شده برای تولید محصولات کشاورزی و دامی در جریان مجازی آب بین کشورها مشارکت داشته است (جدول2) (اردکانیان و سهرابی، 1385).

آمریکا، کانادا و تایلند، به ترتیب، سه کشور اول صادرکننده و سریلانکا، ژاپن و هلند سه کشور اول واردکننده آب مجازی براساس آ‌مار سال‌های 1995 تا 1999 هستند (موسوی و همکاران، 1388).

تجارت آب مجازی بین کشورها را 1340 میلیارد مترمکعب در سال 2000 تخمین زده‌اند که 60 درصد مربوط به محصولات کشاورزی، 14 درصد مربوط به تجارت ماهی و غذاهای دریایی، 13 درصد مربوط به تجارت دام و 13 درصد مربوط به تجارت گوشت بوده است (Zimmer & Renault, 2003). با این همه، تحقیقات اوکی و کانایی در سال 2004 نشان می‌دهد که در همان سال  این تجارب موجب ذخیره‌سازی 450 میلیارد مترمکعب آب به شکل مجازی در سطح  جهان شده است (Oki & Kanae, 2004).

در مطالعات داخلی نیز، یافته‌های پژوهش جعفری و زارعی (1385) نشان می‌دهد که خالص واردات آب مجازی ایران در طول سال‌های 1375 تا 1383 حدود 8/12 میلیارد مترمکعب بوده است. علاوه بر این، مطالعات نشان می‌دهد که ایران در طول دوره 1380- 1388 برای 32 محصول عمده کشاورزی، واردکننده خالص آب مجازی بوده و سالیانه 7/13 میلیارد مترمکعب آب حاصل از این مبادلات را ذخیره کرده است. بنابراین، می‌توان نتیجه گرفت که میزان صرفه‌جویی در منابع آب از طریق تجارت آب مجازی در ایران بین 10 تا 25 درصد کل منابع تجدیدپذیر سالیانه بوده است (تهامی‌پور زرندی و قربانی، 1395).

همان‌گونه که مشاهده می‌شود (شکل 3) از سال 2007 تا 2009 افزایش واردات و کاهش صادرات در آب مجازی را داشته‌ایم که باعث افزایش واردات خالص آب مجازی شده است، اما متأسفانه به دلیل مدیریت نادرست، با تولید و صادر کردن محصولات با نیاز آبی بالا، سهم صادرات آب مجازی افزایش یافت و از سوی دیگر با نادیده گرفتن سیاست آب مجازی، میزان خالص واردات آب مجازی کاهش یافت (رنجبر و فتوکیان، 2015).