ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΟΜΑΔΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ & ΠΟΛΙΤΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ Ενημερωτικό Σημείωμα Έρευνα σε Θέματα Υδατικών Πόρων Νοέμβριος 2012 Για την ανάλυση ζητημάτων ενεργειακής και περιβαλλοντικής πολιτικής, εφαρμόζονται τόσο τεχνολογικές προσεγγίσεις, που δίνουν έμφαση στη λεπτομερή εξέταση των τεχνολογικών δυνατοτήτων για την επίτευξη ενός περιβαλλοντικού στόχου, όσο και κοινωνικο-οικονομικές μεθοδολογίες, οι οποίες αποδίδουν μεγαλύτερη σημασία στη συμπεριφορά των φορέων της αγοράς (καταναλωτών και παραγωγών) και την πιθανή αντίδρασή τους σε μέτρα πολιτικής. Παρότι έχουν αναπτυχθεί λεπτομερή μαθηματικά μοντέλα και προς τις δύο ερευνητικές κατευθύνσεις, τόσο η τεχνολογική όσο και η οικονομική προσέγγιση από μόνες τους παρουσιάζουν εγγενείς αδυναμίες που καθιστούν δύσκολη τη λήψη ρεαλιστικών αποφάσεων πολιτικής. Για τον λόγο αυτό, απαιτείται η ανάλυση των ζητημάτων αυτών με «υβριδικές» μεθόδους, που αξιοποιούν στοιχεία τόσο των τεχνολογικών όσο και των κοινωνικοοικονομικών προσεγγίσεων. Η Ομάδα 3ΕΡ (Energy and Environmental Economics and Policy) του ΤΕΠΑΚ ασχολείται ερευνητικά με ζητήματα ενεργειακής και περιβαλλοντικής πολιτικής στην Ευρώπη και την Κύπρο χρησιμοποιώντας διαθεματική προσέγγιση, στο σημείο όπου συναντώνται οι περιβαλλοντικές επιστήμες και οι επιστήμες του μηχανικού με την οικονομική επιστήμη. Πέρα από το ερευνητικό τους ενδιαφέρον, τέτοιες αναλύσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επιστημονικά τεκμηριωμένη υποστήριξη αποφάσεων δημόσιας πολιτικής. Ειδικότερα, η δραστηριότητα της Ομάδας 3ΕΡ εκτείνεται στα εξής αντικείμενα: Μακροχρόνιος ενεργειακός σχεδιασμός Βιώσιμες μεταφορές Τεχνικο-οικονομικές αναλύσεις ενεργειακής πολιτικής Καινοτόμες μέθοδοι διαχείρισης υδατικών πόρων Οικονομικές επιπτώσεις των κλιματικών αλλαγών Στο παρόν ενημερωτικό σημείωμα θα παρουσιαστούν οι δραστηριότητες της Ομάδας αναφορικά με θέματα διαχείρισης υδατικών πόρων (τόσο στον οικιακό όσο και στον αγροτικό τομέα), που αποτελεί έναν από τους κατεξοχήν κλάδους όπου απαιτείται πολυθεματική προσέγγιση με τη βοήθεια γνώσεων αγρονομίας, υδρολογίας, γεωγραφίας, διαχειριστικών μεθόδων και οικονομικών. Συγκεκριμένα, οι δράσεις της Ομάδας 3ΕΡ έχουν χωριστεί σε επιμέρους κατηγορίες, καθεμιά από τις οποίες περιγράφεται συνοπτικά παρακάτω. Ειδικά σε ό,τι αφορά τις αναλύσεις χρήσης νερού στον γεωργικό τομέα, τα μοντέλα που αναπτύχθηκαν είναι από τα λεπτομερέστερα που έχουν αναπτυχθεί σε εθνικό επίπεδο σε οποιαδήποτε ευρωπαϊκή χώρα.
Ι. Η σπανιότητα υδατικών πόρων στον οικιακό τομέα της Κύπρου και η τιμολόγησή της Η εξέλιξη του υδατικού προβλήματος στην Κύπρο κατά τα τελευταία χρόνια έδειξε καθαρά ότι, όταν δεν γίνεται ορθολογική διαχείριση, η σπανιότητα του νερού έχει κόστος απτό και σημαντικό. Η διαχείριση ενός σπάνιου φυσικού πόρου όπως το νερό στην περιοχή της Μεσογείου αποτελεί κατεξοχήν ζήτημα μακροχρόνιου σχεδιασμού. Αυτή η γενικά παραδεκτή αρχή δεν εφαρμόστηκε στην Κύπρο, όπως μαρτυρούν οι εμπειρίες των τελευταίων ετών. Αντί για έγκαιρο προγραμματισμό, οι αρχές υποχρεώθηκαν το 2008 να προχωρήσουν βεβιασμένα σε αισθητές περικοπές της παροχής νερού ύδρευσης και να εισαγάγουν ποσότητες νερού σε πολύ υψηλές τιμές. Επιπλέον επανήλθαν στο προσκήνιο οι σχεδιασμοί για νέες μονάδες αφαλάτωσης, λόγω όμως του επείγοντος χαρακτήρα των ελλείψεων νερού, προωθήθηκαν λύσεις ακριβές. Έχοντας υπόψη τα παραπάνω, η Ομάδα 3ΕΡ προσπάθησε να προσδιορίσει πόσο θα κοστίσει στην κοινωνία η έλλειψη νερού ύδρευσης για την επόμενη εικοσαετία, πώς συγκρίνεται αυτό το κόστος με το κόστος των νέων μονάδων αφαλάτωσης και πώς θα έπρεπε να αλλάξει η τιμολογιακή πολιτική του νερού ώστε να αντανακλάται το κόστος της σπανιότητάς του και να ενθαρρύνονται οι καταναλωτές για εξοικονόμηση. Η έλλειψη επαρκών ποσοτήτων νερού για τον οικιακό, τουριστικό και βιομηχανικό τομέα έχει οικονομικό κόστος, επειδή οι διαθέσιμες ποσότητες νερού δεν μπορούν να ικανοποιήσουν όλη τη ζήτηση. Λαμβάνοντας υπόψη ότι η κατά κεφαλή κατανάλωση νερού αναμένεται να συνεχίσει να αυξάνεται στο μέλλον, Πίνακας 1: Οικονομικό κόστος ελλείψεων νερού για την περίοδο όπως συνέβη και στο 2010-2030 (παρούσα αξία σε εκ. Ευρώ σε τιμές 2009). πρόσφατο παρελθόν, Σενάριο μελλοντικής ζήτησης νερού: "Αισιόδοξο" "Απαισιόδοξο" Χωρίς κλιματική αλλαγή 72,0 204,2 Με κλιματική αλλαγή 87,7 235,7 Αύξηση λόγω κλιματικής αλλαγής 22% 15% υπολογίστηκε το κόστος έλλειψης νερού μέχρι το έτος 2030. Τα σχετικά αποτελέσματα φαίνονται στον Πίνακα 1. Το «αισιόδοξο» και το «απαισιόδοξο» σενάριο υποθέτουν αντίστοιχα μικρότερη και μεγαλύτερη αύξηση της κατά κεφαλή ζήτησης νερού μέχρι το 2030. Σύμφωνα με το «αισιόδοξο» σενάριο, προκύπτει ότι το κόστος αυτό θα ανέλθει στα 72 εκ. Ευρώ (σε σταθερές τιμές του έτους 2009) αν η ζήτηση αυξηθεί στο μέλλον γρηγορότερα, το κόστος μπορεί να ξεπεράσει τα 200 εκ. Ευρώ. Αν ληφθούν υπόψη και τα αποτελέσματα κλιματικών μοντέλων για την περιοχή της Κύπρου, που προβλέπουν μείωση της μέσης ετήσιας βροχόπτωσης κατά 10% περίπου έως το 2030, το κόστος ελλείψεων νερού μπορεί να είναι 15 22% υψηλότερο λόγω κλιματικής αλλαγής. Η λειψυδρία της περιόδου 2007-2009 οδήγησε τις αρμόδιες αρχές σε επείγοντα σχεδιασμό ενός προγράμματος κατασκευής μονάδων αφαλάτωσης, με στόχο όλες οι ανάγκες ύδρευσης να ικανοποιούνται από τις μονάδες αυτές. Με βάση το επίσημο χρονοδιάγραμμα λειτουργίας των νέων μονάδων, και παίρνοντας υπόψη τις συμφωνημένες ποσότητες και τιμές αγοράς αφαλατωμένου νερού από όλα τα νέα εργοστάσια αφαλάτωσης (όπως ίσχυαν την άνοιξη του 2010), η Ομάδα 3ΕΡ υπολόγισε ότι το κόστος από τη λειτουργία των μονάδων αυτών μπορεί να ξεπεράσει τα 400 εκ. Ευρώ (σε τιμές 2009). Συγκρίνοντας αυτό το ποσό με τους υπολογισμούς του Πίνακα 1, γίνεται φανερό ότι η αφαλάτωση στην έκταση που αποφασίστηκε να προωθηθεί από τις αρμόδιες αρχές αποτελεί ακριβή λύση, ακριβότερη από το κόστος του 2
προβλήματος έλλειψης νερού το οποίο προσπαθεί να εξαλείψει. Ο υπολογισμός αυτός μάλλον υποεκτιμά το πραγματικό κόστος των μονάδων αφαλάτωσης γιατί δεν παίρνει υπόψη το περιβαλλοντικό κόστος, τόσο λόγω πιθανής περιβαλλοντικής επιβάρυνσης των θαλάσσιων οικοσυστημάτων στις περιοχές των εργοστασίων αφαλάτωσης, όσο και λόγω του κόστους αγοράς επιπλέον δικαιωμάτων εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα από την Αρχή Ηλεκτρισμού Κύπρου, εξαιτίας της αυξημένης παραγωγής ηλεκτρισμού που θα διοχετεύεται στις μονάδες αφαλάτωσης. Από την άλλη πλευρά, ο υπολογισμός αυτός παραβλέπει το πιθανό όφελος στη γεωργία και στο περιβάλλον από το γεγονός ότι, λόγω κάλυψης των αναγκών ύδρευσης από αφαλατωμένο νερό, θα παραμείνουν διαθέσιμες μεγαλύτερες ποσότητες νερού για σκοπούς άρδευσης και για εμπλουτισμό των υδροφορέων της Κύπρου. 75 (million cubic metres per year) 70 65 60 55 50 45 Unconstrained water consumption Constrained water consumption Water conservation to be achieved through scarcity pricing at 63 cents'2009 per c.m. Average annual water availability 40 2010 2015 2020 2025 2030 Year Εικόνα 1: Προβλεπόμενη εξέλιξη της κατανάλωσης νερού ύδρευσης στην Κύπρο έως το 2030 χωρίς επιπλέον τιμολόγηση λόγω σπανιότητας του νερού (πάνω καμπύλη), και εξοικονομήσεις στην κατανάλωση που είναι εφικτές με κατάλληλη τιμολόγηση (κάτω καμπύλη). Το συμπέρασμα που προκύπτει από τους ανωτέρω υπολογισμούς είναι ότι, με κατάλληλη τιμολόγηση, η κατανάλωση νερού μπορεί να περιοριστεί ώστε αφενός να ικανοποιούνται οι ανάγκες των καταναλωτών και αφετέρου να διαφυλάσσονται υδατικοί πόροι για το μέλλον, χωρίς να πρέπει να καταφύγουμε σε πολύ δαπανηρές λύσεις όπως λ.χ. η κάλυψη όλων των αναγκών της Κύπρου για ύδρευση μέσω αφαλάτωσης. Για τον λόγο αυτό, η Ομάδα 3ΕΡ υπολόγισε ποια θα ήταν η τιμή που πρέπει να προστεθεί στην υπάρχουσα τιμή του νερού ύδρευσης ώστε να λαμβάνεται υπόψη η σπανιότητα, αφενός με τις υπάρχουσες συνθήκες και αφετέρου υπολογισμούς υποθέτοντας μείωση των αποθεμάτων στα φράγματα εξαιτίας σταδιακής μείωσης των βροχοπτώσεων λόγω κλιματικής αλλαγής. Οι υπολογισμοί αυτοί έγιναν με διαφορετική μεθοδολογία από αυτήν που εφάρμοσε το Τμήμα Αναπτύξεως Υδάτων προς συμμόρφωση με την ευρωπαϊκή Οδηγία-Πλαίσιο για τους Υδατικούς Πόρους (EU Water Framework Directive) και οδήγησαν σε υψηλότερες προτεινόμενες τιμές σε σχέση με τους υπολογισμούς των αρχών. Ένα παράδειγμα αυτών των υπολογισμών παρουσιάζεται στην Εικόνα 1. 3
Τέτοια αύξηση στην τιμή του νερού θα επιβάρυνε σε κάποιον βαθμό τα νοικοκυριά. Ωστόσο, αντί να επιδοτηθεί η τιμή του νερού για τα φτωχότερα νοικοκυριά ή άλλες κατηγορίες (λ.χ. πολύτεκνοι), θα ήταν προτιμότερο να επιστρέφονται τα αντίστοιχα ποσά στα νοικοκυριά αυτά με τη μορφή επιδόματος. Σε κάθε περίπτωση, δεν συνιστάται να ασκεί το κράτος κοινωνική πολιτική επιδοτώντας τη χρήση ενός σπάνιου φυσικού πόρου όπως το νερό. Τέλος, για να φανεί η αξία του μακροπρόθεσμου σχεδιασμού για τη διαχείριση ενός σπάνιου πόρου, η Ομάδα μας υπολόγισε τι θα είχε συμβεί αν κάποιος είχε κάνει τους ίδιους υπολογισμούς δέκα χρόνια νωρίτερα, δηλ. το έτος 2000. Με δεδομένες τις τότε ποσότητες αφαλατωμένου νερού, και χρησιμοποιώντας την ίδια πρόβλεψη μελλοντικής ζήτησης νερού όπως και προηγουμένως, προκύπτει πως θα μπορούσαμε να περιορίσουμε την κατανάλωση νερού ύδρευσης χωρίς να απαιτηθούν τόσο πολλές επιπλέον μονάδες αφαλάτωσης μέχρι το 2030, εάν η τιμή του νερού ήδη από το 2000 αυξανόταν κατά ποσό ίσο με το τότε κόστος σπανιότητας, το οποίο θα ήταν μισό από αυτό που υπολογίστηκε το έτος 2010. Η διαφορά αυτή στις απαιτούμενες αυξήσεις τιμών δείχνει πόσο επιβαρύνεται οικονομικά η κυπριακή κοινωνία αντιμετωπίζοντας το υδατικό πρόβλημα καθυστερημένα και με επείγοντα μέτρα. Η τιμολόγηση των σπάνιων φυσικών πόρων με τρόπο ώστε στις τιμές τους να αντανακλάται και το κόστος σπανιότητάς τους είναι μια διεθνώς αποδεκτή πρακτική, η οποία αφενός ενθαρρύνει την εξοικονόμηση και αφετέρου προσφέρει στο κράτος πόρους που μπορούν να διατεθούν για τη χρηματοδότηση άλλων δράσεων εξοικονόμησης, λ.χ. για έργα μείωσης των διαρροών στα δίκτυα υδροδότησης, για επιδοτήσεις αγοράς συσκευών χαμηλής κατανάλωσης νερού κλπ. Ειδικά σε περιόδους δημοσιονομικής στενότητας, περιβαλλοντικοί «φόροι» αυτού του είδους είναι πιο αποτελεσματικοί από αυξήσεις στη γενική φορολογία. ΙΙ. Οικονομετρική ανάλυση της ζήτησης νερού ύδρευσης Η ανάλυση που αναφέρθηκε παραπάνω προϋποθέτει ότι αλλαγές στην τιμή του νερού ύδρευσης επηρεάζουν τη ζήτηση, διαφορετικά οποιαδήποτε τιμολόγηση δεν θα είναι σε θέση να επιφέρει εξοικονομήσεις στην κατανάλωση νερού. Παρόλο ότι υπάρχουν πολλές εμπειρικές μελέτες στη διεθνή βιβλιογραφία που δείχνουν ότι πράγματι οι τιμές επηρεάζουν τη ζήτηση νερού, κρίθηκε απαραίτητο να διενεργηθεί αντίστοιχη ανάλυση στην Κύπρο. Για τον σκοπό αυτό, η Ομάδα 3ΕΡ συνέλεξε λεπτομερή δεδομένα από τα Συμβούλια Υδατοπρομήθειας Λευκωσίας, Λεμεσού και Λάρνακας σχετικά με την εποχιακή κατανάλωση νερού την τελευταία 30ετία, τα τέλη νερού (πάγια και μεταβλητά) που εφαρμόζονταν ανά πόλη κάθε περίοδο, τα έσοδα και τις δαπάνες κάθε Συμβουλίου, καθώς και μετεωρολογικά και μακροοικονομικά δεδομένα από άλλες υπηρεσίες, και κατέστρωσε μοντέλο ζήτησης των νοικοκυριών για νερό ύδρευσης το οποίο εκτιμήθηκε με κατάλληλες οικονομετρικές μεθόδους. Ως αποτέλεσμα, μεταξύ άλλων, προέκυψε ότι η ελαστικότητα της ζήτησης νερού ως προς την τιμή του είναι περίπου 0,25 (δηλαδή διπλασιασμός της τιμής του νερού οδηγεί μακροχρόνια σε μείωση της ζήτησης νερού κατά 25%) τιμή σύμφωνη με όσα δείχνει η διεθνής βιβλιογραφία για αντίστοιχες χώρες. Το αποτέλεσμα αυτό δείχνει ότι οι ανωτέρω υπολογισμοί του κόστους σπανιότητας και της απαιτούμενης τιμολόγησης του νερού βρίσκονται πολύ κοντά στην πραγματικότητα. Οι καταναλωτές αντιδρούν σε οικονομικά κίνητρα ή αντικίνητρα και προσαρμόζουν σταδιακά τη συμπεριφορά τους έτσι ώστε να εξοικονομήσουν νερό, κάτι που εξοικονομεί και χρήματα για τους ίδιους. 4
ΙΙΙ. Ζήτηση νερού στον αγροτικό τομέα και επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής H φυτική παραγωγή στην Κύπρο περιορίζεται λόγω του ιδιαίτερα μεταβλητού κλίματος, της χαμηλής βροχόπτωσης και των υψηλών θερμοκρασιών. Επιπρόσθετα, η παγκόσμια κλιματική αλλαγή και οι πολιτικές που προσβλέπουν στην αειφόρο διαχείριση των υδατικών πόρων αναμένεται να επιφέρουν μείωση στην προσφορά του νερού άρδευσης. Με αρχική χρηματοδότηση από το Ινστιτούτο Γεωργικών Ερευνών, και σε συνεργασία με το Ινστιτούτο Κύπρου και τη Μετεωρολογική Υπηρεσία, η Ομάδα 3ΕΡ ανέλυσε τις υδατικές ανάγκες της κυπριακής γεωργίας σε μεγάλη λεπτομέρεια. Στόχοι ήταν: (α) η αποτίμηση της διαχρονικής εξέλιξης των κλιματικών παραμέτρων κατά τη διάρκεια των τελευταίων 30 ετών, (β) η εκτίμηση της επίδρασης της μεταβλητότητας του κλίματος σε σχέση με τις αλλαγές στη χρήση γεωργικής γης, στην παραγωγή και στη ζήτηση νερού άρδευσης και (γ) η εκτίμηση των επιπτώσεων στη φυτική παράγωγη για τα επτά επόμενα έτη της τρέχουσας δεκαετίας (2013/14-2019/20), σύμφωνα με πιθανά σενάρια κλιματικής αλλαγής και μειωμένης παροχής νερού άρδευσης. Εικόνα 2: Χάρτης με τις τοποθεσίες των μετεωρολογικών και βροχομετρικών σταθμών Κύπρου, που χρησιμοποιήθηκαν στο πλαίσιο της μελέτης. Από κάθε σταθμό, χρησιμοποιήθηκαν ημερήσια δεδομένα για ολόκληρη την περίοδο Ιανουαρίου 1980-Δεκεμβρίου 2010. Στον χάρτη φαίνονται επίσης τα όρια των κοινοτήτων της ελεύθερης Κύπρου και οι καλλιεργήσιμες γεωργικές εκτάσεις. Για τους σκοπούς της μελέτης, αναπτύχθηκε ένα ημερήσιο μοντέλο εκτίμησης του ισοζυγίου του εδαφικού νερού, το οποίο αναφέρεται ως μοντέλο Green-Blue και βασίζεται στη μεθοδολογία διπλών φυτικών συντελεστών του Παγκοσμίου Οργανισμού Τροφίμων και Γεωργίας (FAO). Το μοντέλο υπολογίζει τη χρήση εδαφικού νερού στις καλλιέργειες το οποίο προέρχεται τόσο από τη βροχόπτωση (πράσινο νερό) όσο και από την άρδευση (μπλε νερό). Έγινε μια εκτεταμένη προσπάθεια συλλογής στοιχείων. Χρησιμοποιήθηκαν τα δεδομένα που 5
ήταν διαθέσιμα από τις Αγροτικές Στατιστικές και τις Γεωργικές Απογραφές και αφορούν την έκταση και φυτική παραγωγή των τελευταίων 30 ετών (1979/80-2008/09), για 87 καλλιέργειες σε 431 κοινότητες της Κύπρου. Για την προσομοίωση των μελλοντικών σεναρίων χρησιμοποιήθηκαν οι καλλιεργήσιμες εκτάσεις που ήταν εγγεγραμμένες στον Κυπριακό Οργανισμό Αγροτικών Πληρωμών (ΚΟΑΠ) το 2010. Χρησιμοποιήθηκαν επίσης ημερήσια κλιματικά δεδομένα από 34 μετεωρολογικούς και 70 βροχομετρικούς σταθμούς για τον υπολογισμό του ισοζυγίου του εδαφικού νερού βλ. Εικόνα 2. Για την προσομοίωση των κλιματικών αλλαγών, αναπτύχθηκαν δύο σενάρια: (1) σενάριο χειρότερης περίπτωσης, το οποίο χαρακτηρίζεται από τα καταγεγραμμένα κλιματικά δεδομένα των επτά ξηρών ετών της περιόδου 1980/81-2008/09 και (2) σενάριο μέσων κλιματικών συνθηκών, που αποτελείται από τρία ξηρά, δύο μέσα και δύο βροχερά έτη, με το καθένα να χαρακτηρίζεται από την υψηλότερη τιμή εξατμισοδιαπνοής στην κατηγορία του. Και στα δύο σενάρια, η ζήτηση αρδεύσιμου νερού περιορίστηκε στις ποσότητες που προτείνει το Σχέδιο Διαχείρισης Λεκάνης Απορροής που υιοθέτησε πρόσφατα το Τμήμα Αναπτύξεως Υδάτων, το οποίο συνιστά 25% μείωση όλων των αρδεύσιμων εκτάσεων που ήταν εγγεγραμμένες στον ΚΟΑΠ το 2010. Ως αποτέλεσμα των υπολογισμών, η συνολική ετήσια παραγωγή για την περίοδο 2013/14-2019/20 μειώνεται κατά μέσο όρο 41% υπό το σενάριο 1 και 43% υπό το σενάριο 2, σε σχέση με τον μέσο όρο της περιόδου 1980/81-2008/09. Στην υποθετική περίπτωση που οι τιμές των προϊόντων παραμείνουν στα ίδια επίπεδα με αυτές του πρόσφατου παρελθόντος, και εφόσον δεν υπάρξουν προσαρμογές εκ μέρους των γεωργών, η μείωση της παραγωγής αναμένεται να επιφέρει σωρευτικό κόστος που μπορεί να ξεπεράσει τα 500 εκ. ευρώ κατά την οκταετία 2013-2020. Τα αποτελέσματα αυτά υποδεικνύουν ότι στο εγγύς μέλλον, οι πολιτικές διαχείρισης υδατικών πόρων θα είναι κρίσιμες για τη γεωργία. Ταυτόχρονα, δεδομένου ότι η ανάλυση των αποτελεσμάτων του μοντέλου κατέδειξε σημαντική διακύμανση στη χρήση νερού ανά έτος, τόσο ανάμεσα στις καλλιέργειες όσο και στις κοινότητες της Κύπρου, προκύπτει το σαφές συμπέρασμα ότι υπάρχουν πολλαπλές δυνατότητες προσαρμογής της Κυπριακή γεωργίας στις επερχόμενες κλιματικές αλλαγές, αρκεί να αναλυθούν προσεκτικά και συστηματικά. ΙV. Χωρική και χρονική ανάλυση της χρήσης υδάτων για γεωργικούς σκοπούς ανά πηγή Με χρηματοδότηση από το Ίδρυμα Προώθησης Έρευνας στο πλαίσιο του «Βραβείου Έρευνας Νίκος Συμεωνίδης 2009» της «Δέσμης Προγραμμάτων 2009-10», το μοντέλο Green-Blue που αναφέρθηκε παραπάνω τροποποιήθηκε έτσι ώστε να εστιάζει στη περίοδο 1995-2009. Αρχικός στόχος του έργου ήταν η λεπτομερής ποσοτικοποίηση της ζήτησης νερού άρδευσης ανά έτος, καλλιέργεια, κοινότητα και είδος νερού. Μια τέτοια ανάλυση μας δίνει τη δυνατότητα να καταγράψουμε τη χωρική και χρονική διακύμανση στη ζήτηση τόσο του μπλε όσο και του πράσινου νερού, ως αποτέλεσμα της μεταβλητότητας του κλίματος αλλά και της διαφοροποίησης στη χρήση γεωργικής γης. Επιπλέον, λαμβάνοντας υπόψη τις παρεχόμενες ποσότητες νερού άρδευσης από τα Κυβερνητικά Υδατικά Έργα ανά χρονιά, υπολογίστηκε η ετήσια ζήτηση υπόγειου νερού από ιδιωτικές γεωτρήσεις ανά περιοχή, καθώς και το συνολικό ετήσιο επίπεδο υπεράντλησης. 6
Τα αποτελέσματα του μοντέλου καταδεικνύουν ότι, κατά μέσο όρο, από τις συνολικές ποσότητες νερού που χρησιμοποιούνται στις γεωργικές καλλιέργειες, το 62% αποδίδεται στη χρήση πράσινου νερού και το υπόλοιπο 38% στη ζήτηση του μπλε νερού. Όπως φαίνεται στην Εικόνα 3, η μεταβλητότητα της βροχόπτωσης κατά την περίοδο αναφοράς είχε ως αποτέλεσμα τη μεγάλη διακύμανση στη χρήση του πράσινου νερού από 441 εκατομμύρια κυβικά μέτρα το έτος 2003 έως μόλις 169 εκ. κ.μ. το 2008 ως αποτέλεσμα της μεγάλης ανομβρίας που παρατηρήθηκε κατά τη χρονιά εκείνη. Κατά μέσο όρο, οι καλλιέργειες που «αξιοποιούν» περισσότερο το βρόχινο νερό ήταν τα δημητριακά (40%), οι κτηνοτροφικές καλλιέργειες (19%) και τα αμπέλια (15%). Σε ό,τι αφορά τη ζήτηση του μπλε νερού, τα εσπεριδοειδή (28%) και τα λοιπά φρούτα (21%) ήταν οι καλλιέργειες με την υψηλότερη ζήτηση κατά μέσο όρο. Εικόνα 3: Διαχρονική εξέλιξη της βροχόπτωσης (μπλε καμπύλη) και της χρήσης πράσινου και μπλε νερού στις γεωργικές καλλιέργειες της Κύπρου, 1995-2009. Περαιτέρω ανάλυση καταδεικνύει ότι κατά μέσο όρο το 80% της συνολικής ετήσιας ζήτησης νερού άρδευσης προέρχεται από την άντληση υπόγειου νερού. Συγκρίνοντας τη ζήτηση με την απαιτούμενη ποσότητα άντλησης για να επιτυγχάνεται αειφόρος χρήση των υπόγειων υδάτων της Κύπρου, σύμφωνα με τη Μελέτη Υδατικής Πολιτικής του Τμήματος Αναπτύξεως Υδάτων, προκύπτει το συμπέρασμα ότι κατά μέσο όρο υπεραντλούνται 44 εκ. κ.μ. μπλε νερού ανά έτος. Όπως φαίνεται στα δεξιά της Εικόνας 4, η χαμηλότερη συνεισφορά του υπόγειου νερού στη συνολική ζήτηση μπλε νερού (67%) παρατηρήθηκε το 2003, όπου σημαντικές ποσότητες νερού άρδευσης παραχωρήθηκαν από φράγματα (30%) και μονάδες τριτοβάθμιας επεξεργασίας λυμάτων (3%). Στον αντίποδα, η χαμηλή προσφορά από αυτές τις πηγές το 2008, είχε ως αποτέλεσμα την εξάρτηση της ζήτησης κατά 92% από υπόγεια νερά. 7
Εικόνα 4: Αριστερά, η ετήσια χρήση υπόγειου νερού ανά κοινότητα της ελεύθερης Κύπρου σε μια υγρή (2003) και μια ξηρή (2008) χρονιά του πρόσφατου παρελθόντος. Δεξιά, η διαχρονική εξέλιξη της ετήσιας ζήτησης νερού άρδευσης ανά πηγή φράγματα, ανακυκλωμένο νερό και υπόγεια ύδατα. V. Το υδατικό αποτύπωμα της Κύπρου Το υδατικό αποτύπωμα είναι ένας σχετικά νέος δείκτης κατανάλωσης νερού, που εξετάζει τόσο την άμεση όσο και την έμμεση χρήση νερού. Με απλά λόγια, ορίζεται ως ο συνολικός όγκος νερού που χρησιμοποιείται για την παραγωγή των αγαθών που καταναλώνονται από τον πληθυσμό μιας χώρας. Ο υπολογισμός του υδατικού αποτυπώματος μιας χώρας απαιτεί την ποσοτικοποίηση των εισροών και εκροών «εικονικού νερού», αφού πολλά από τα προϊόντα που καταναλώνονται σε μια χώρα προέρχονται από εισαγωγές, και άρα από χρήση νερού εκτός των συνόρων της. Η ολιστική εικόνα που προσδίδει το υδατικό αποτύπωμα στην κατανάλωση νερού, επιτρέπει την καλύτερη κατανόηση των ανθρώπινων επιπτώσεων στα υδατικά συστήματα και μπορεί να αξιοποιηθεί ως ένα ισχυρό εργαλείο για τη χάραξη στρατηγικής και την εφαρμογή αειφόρου υδατικής πολιτικής, ειδικά για χώρες με σοβαρά προβλήματα σπανιότητας υδατικών πόρων όπως η Κύπρος. Ο υπολογισμός του υδατικού αποτυπώματος της Κύπρου εστιάστηκε στον τομέα της Γεωργίας, που αποτελεί τον μεγαλύτερο καταναλωτή νερού, για την περίοδο 1995-2009. Βασικοί στόχοι της έρευνας ήταν: (α) η ποσοτικοποίηση εισροών και εκροών εικονικού νερού στην Κύπρο ως αποτέλεσμα της εμπορίας γεωργικών προϊόντων, (β) ο υπολογισμός του συνολικού αποτυπώματος ανά έτος, και (γ) η κατανομή του αποτυπώματος με βάση την τελική χρήση. Για τα προϊόντα που παράγονται και εξάγονται από την Κύπρο, χρησιμοποιήθηκαν τα αποτελέσματα του μοντέλου Green-Blue που προαναφέρθηκε, ενώ για τα προϊόντα που 8
παράγονται σε τρίτες χώρες και εισάγονται στην Κύπρο, χρησιμοποιήθηκαν στοιχεία από παγκόσμια αγρο-κλιματικά μοντέλα υψηλής χωρικής ανάλυσης. Τα αποτελέσματα της μελέτης (βλ. Εικόνα 5) καταδεικνύουν ότι, κατά μέσο όρο, το συνολικό υδατικό αποτύπωμα της Κύπρου ανέρχεται στα 1910 εκ. κ.μ., εκ των οποίων το 88% αφορά πράσινο νερό και το υπόλοιπο 12% μπλε νερό. Επιπλέον, από την ανάλυση των αποτελεσμάτων προκύπτει, μεταξύ άλλων, ότι κατά μέσο όρο: 79% του συνολικού υδατικού αποτυπώματος προέρχεται από εισαγόμενα προϊόντα, ενώ το 21% από χρήση νερού εντός συνόρων, 84% του συνολικού διαθέσιμου πράσινου νερού (1675 εκ. κ.μ.), είναι εισαγόμενο, το μεγαλύτερο ποσοστό του διαθέσιμου πράσινου νερού (61%) χρησιμοποιείται στην κτηνοτροφία (παραγωγή ζωοτροφών), η Κύπρος εξάγει το 30% της ποσότητας μπλε νερού που χρησιμοποιείται για την παραγωγή εγχώριων γεωργικών προϊόντων, που ισοδυναμεί με 57 εκ. κ.μ. νερού ανά έτος. Γενικά, η μεγάλη ζήτηση κτηνοτροφικών προϊόντων, όπως κρέας και γαλακτοκομικά, είναι η κύρια αιτία για το μεγάλο εξωτερικό υδατικό αποτύπωμα της Κύπρου, αφού οι πρώτες ύλες για τις ζωοτροφές που μεταποιούνται στην Κύπρο είναι εισαγόμενες και εξαρτώνται κυρίως από τη χρήση πράσινου νερού. Το σημαντικότερο ίσως αποτέλεσμα που πρέπει να προβληματίσει, είναι η μεγάλη ποσότητα εξαγόμενου μπλε νερού, αν λάβει κανείς υπόψη το πρόβλημα της λειψυδρίας και τις πιέσεις που δέχονται τα υδατικά συστήματα της Κύπρου. Εικόνα 5: Συνολικό μέσο υδατικό αποτύπωμα της Κύπρου για την περίοδο 1995-2009, ανά είδος νερού (πράσινο από βροχόπτωση μπλε από άρδευση) και τελική χρήση. 9
VΙ. Ανάπτυξη μοντέλου βέλτιστης διαχείρισης του νερού στη γεωργία Με δεδομένη τη μελλοντικά αυξημένη σπανιότητα υδατικών πόρων, καθίσταται αναγκαίος ο προσεκτικός σχεδιασμός του γεωργικού τομέα της Κύπρου. Με βάση τις εμπειρίες και τα αγρονομικά-υδρολογικά μοντέλα που περιγράφηκαν στις προηγούμενες παραγράφους, η Ομάδα 3ΕΡ κατέστρωσε μαθηματικό μοντέλο για τη βέλτιστη κατανομή υδατικών πόρων στη γεωργία, με στόχο τη μεγιστοποίηση της προστιθέμενης αξίας του αγροτικού τομέα της Κύπρου με δεδομένους τους υφιστάμενους περιβαλλοντικούς και οικονομικούς περιορισμούς. Το έργο χρηματοδοτήθηκε από το Ίδρυμα Προώθησης Έρευνας στο πλαίσιο του «Βραβείου Έρευνας Νίκος Συμεωνίδης» της «Δέσμης Προγραμμάτων 2009-10». Τα αποτελέσματα του έργου θα παρουσιαστούν τον Νοέμβριο 2012 σε ειδική ημερίδα. Με το μοντέλο αυτό είναι δυνατός ο προσδιορισμός του καλύτερου δυνατού «μίγματος» αγροτικής παραγωγής στη χώρα, σήμερα και στο μέλλον, υπό πολλά εναλλακτικά σενάρια, π.χ. για υδρολογικά καλύτερα ή χειρότερα έτη, υπό συνθήκες κλιματικής αλλαγής και αυξημένης ξηρασίας, με διαφορετικά επίπεδα τιμών αγροτικών προϊόντων και διαφορετικές γεωργικές επιδοτήσεις ανά προϊόν, με διαφορετικές συνθήκες διαθεσιμότητας υπόγειων υδάτων και ανακυκλωμένου νερού κλπ. Δημοσιεύσεις της Ομάδας 3ΕΡ σε Θέματα Υδατικών Πόρων την Τελευταία Πενταετία Σε διεθνή περιοδικά, επιθεωρήσεις πολιτικής και εκδοτικές σειρές: Polycarpou, A. and Zachariadis, T., An Econometric Analysis of Residential Water Demand in Cyprus. Water Resources Management (forthcoming), http://dx.doi.org/10.1007/s11269-012- 0187-x Zoumides, C., Bruggeman, A. and Zachariadis, T., Global versus local water footprint assessment: the case of Cyprus. Value of Water Research Report Series, UNESCO-IHE Institute for Water Education, Delft, The Netherlands, October 2012. http://www.unesco-ihe.org/value-of-water- Research-Report-Series. Zoumides, C., Bruggeman, A., Zachariadis, T. and Pashiardis, S., Temporal and spatial analysis of green and blue water use and groundwater exploitation for crop production in Cyprus. Submitted to Water Resources Management, under revise-and-resubmit status (October 2012). Bruggeman, A., Zoumides, C., Pashiardis, S., Hadjinicolaou, P., Lange, M.A. and Zachariadis, T., Effect of climate variability and climate change on crop production and water resources in Cyprus. Final Report, July 2011. Zachariadis, T., Residential Water Scarcity in Cyprus: Impact of Climate Change and Policy Options. Water Vol. 2, pp. 788 814 (2010). Zoumides, C. and Zachariadis, T., Irrigation Water Pricing in Southern Europe and Cyprus: The effects of the EU Common Agricultural Policy and the Water Framework Directive. Cyprus Economic Policy Review, Vol. 3(1): 99 122 (2009). 10
Zoumides, C. and Bruggeman, A., Temporal and spatial analysis of blue and green water demand for crop production in Cyprus. Report for the Water Framework Directive Public Consultation, November 2010. Σε διεθνή συνέδρια: Bruggeman, A., Zoumides, C., Pashiardis, S. and Lange, A. M. (2012). Green or blue water? The importance of soils. 8th International Symposium Agro Environ 1-4 May 2012, Wageningen, The Netherlands. Bruggeman, A. and Zoumides, C. (2011). Can groundwater supply match irrigation water demand in Mediterranean environments? EGU General Assembly 2011, Geophysical Research Abstracts 13, EGU2011-9552. Zoumides C., Bruggeman A. and Zachariadis T., Global versus local water footprint assessment: the agricultural production and consumption water footprint of Cyprus. Planet Under Pressure Conference, London, UK, March 2012. Zoumides C., Bruggeman A. and Zachariadis T., The Water Footprint of Crop Production in Cyprus. World Water Week, Stockholm, Sweden, September 2010. Zoumides C. and Zachariadis T., The Water Footprint of Crop Production in Cyprus. Global Footprint Forum, Colle di Val d Elsa (University of Sienna), Italy, June 2010. Zoumides C. and Zachariadis T., Issues in implementing new water management policies in a semi-arid island state An overview and proposed policy reforms in Cyprus. Proceedings of the Tenth Annual Global Conference on Environmental Taxation Water Management and Climate Change, Lisbon, Portugal, September 2009. Προσκεκλημένες Διαλέξεις-Παρουσιάσεις για Υδατικά Θέματα στην Κύπρο: Ελεγκτική Υπηρεσία, Τμήμα Περιβάλλοντος, Τμήμα Αναπτύξεως Υδάτων, Ινστιτούτο Γεωργικών Ερευνών, Συμβούλιο Υδατοπρομήθειας Λεμεσού Για περισσότερες πληροφορίες: Επίκουρος Καθηγητής Θεόδωρος Ζαχαριάδης Ομάδα Ενεργειακής και Περιβαλλοντικής Οικονομίας και Πολιτικής Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Περιβάλλοντος Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου Τ.Θ. 50329, 3603 Λεμεσός, Κύπρος Τηλ. +35725002304, Φαξ +35725002667 Email: t.zachariadis@cut.ac.cy 11
Water footprint estimations and virtual water trade flow per crop group in Cyprus for the period 1995-2009 Crop Group Virtual Water Production Export Import Re-Exports (Mm 3) Avg. Max Min Avg. Max Min Avg. Max Min Avg. Max Min Cereals 3.645 5.118 2.518 0.451 1.519 0.112 23.980 36.154 16.709 0.216 1.394 0.028 Starchy Roots 15.563 22.905 11.033 9.700 17.392 6.365 0.131 0.221 0.034 0.000 0.004 0.000 Sugar crops 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 2.199 3.933 0.711 0.092 0.198 0.029 Pulses 2.293 4.951 1.464 0.170 0.329 0.061 1.211 2.114 0.668 0.011 0.048 0.000 Nuts 8.441 9.329 6.850 0.141 0.521 0.000 7.270 12.771 3.799 0.677 1.703 0.018 Oil crops 12.122 25.330 5.458 0.074 0.145 0.019 3.014 16.894 0.769 0.055 0.388 0.000 Vegetables 15.432 17.479 11.494 3.111 5.287 1.901 0.758 1.309 0.332 0.003 0.007 0.001 Blue Water Fruits 91.355 110.230 79.656 39.073 57.113 28.226 3.809 9.117 1.122 0.113 0.435 0.023 Fibres 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.075 2.905 0.344 0.005 0.017 0.000 Spices 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.031 1.482 0.713 0.031 0.105 0.000 Fodder crops 15.852 22.476 12.804 0.329 1.401 0.000 9.037 22.684 1.453 0.042 0.400 0.000 Stimulants 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.849 1.268 0.617 0.068 0.197 0.010 Tobacco, rubber and other crops 0.331 0.486 0.051 0.154 0.417 0.000 1.609 3.541 0.516 1.270 2.703 0.232 Vegetable oils 14.047 21.697 9.891 1.705 12.849 0.001 41.115 101.498 7.267 5.398 27.037 0.272 Beverages 7.702 12.512 2.768 2.099 4.361 0.398 0.164 0.505 0.064 0.008 0.024 0.001 Total 186.783 213.733 160.421 57.005 83.011 42.401 97.252 158.183 57.808 7.989 30.663 1.780 Cereals 126.801 225.284 58.401 3.163 6.336 1.215 673.328 1136.488 455.182 6.396 29.002 0.131 Starchy Roots 9.489 14.870 5.132 6.260 11.787 3.811 1.511 2.318 0.800 0.005 0.036 0.000 Sugar crops 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 15.144 20.225 8.180 0.472 2.229 0.101 Pulses 1.795 2.593 1.241 0.220 0.428 0.011 4.766 7.363 3.630 0.036 0.191 0.000 Nuts 13.128 18.915 8.405 0.087 0.340 0.000 18.188 24.473 10.357 0.553 1.808 0.089 Oil crops 10.321 25.948 3.607 0.062 0.139 0.018 54.065 115.589 29.432 2.381 14.408 0.001 Vegetables 10.709 13.259 5.472 5.451 8.617 2.338 2.820 4.163 1.328 0.022 0.104 0.002 Green Water Fruits 33.888 44.423 18.593 12.068 21.290 5.877 13.936 23.575 6.086 0.703 2.216 0.074 Fibres 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 2.485 3.760 0.548 0.364 0.695 0.005 Spices 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.747 2.649 1.065 0.072 0.397 0.002 Fodder crops 61.579 87.489 35.082 0.060 0.281 0.000 374.046 647.796 138.289 2.269 11.826 0.000 Stimulants 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 106.810 174.668 72.414 6.618 16.125 1.547 Tobacco, rubber and other crops 0.041 0.066 0.006 0.019 0.057 0.000 28.123 70.975 6.314 22.210 66.052 2.148 Vegetable oils 13.958 18.568 8.645 1.761 14.757 0.001 183.030 314.016 129.746 31.113 69.800 5.471 Beverages 37.284 56.673 14.299 23.568 50.502 3.500 1.789 5.053 0.651 0.175 0.367 0.041 Total 318.99 441.16 168.67 52.72 87.86 21.52 1481.79 2022.13 1053.31 73.39 151.18 25.67 Prepared by Christos Zoumides and Theodoros Zachariadis, Cyprus University of Technology, November 2012 Reproduction is permitted with due acknowledgement