Согласно докладу ЮНЕСКО, 26% населения в мире не имеет доступа к чистой питьевой воде. По прогнозам экспертов, к 2050 году до 2,4 млрд человек городского населения столкнутся с нехваткой воды. Растущая частота экстремальных и продолжительных засух также создает нагрузку на экосистемы, что приводит к тяжелым последствиям как для растений, так и для животных.
В 2021 году Всемирная организация здравоохранения и Детский фонд Организации Объединенных Наций (ЮНИСЕФ) подсчитали, что 2 млрд человек во всем мире не имеют доступа к безопасной питьевой воде. Но в совместном исследовании ученых из Швейцарии и США сообщается, что эта цифра не отражает реальной проблемы. На самом деле она больше: в странах с низким и средним уровнем дохода более 4,4 млрд человек не имеют доступа к безопасной питьевой воде.
Как ученые оценивают уровень доступа к воде
Анализ доступа к воде — долгий процесс, особенно в сельских районах. Обычно ЮНИСЕФ полагается на опросы домохозяйств, посылая команду для проведения личных интервью из выборки домов в разных странах. Задаются такие вопросы: «Не могли бы вы предоставить мне стакан воды, которую обычно пьют члены вашей семьи?» и «Откуда взяли воду?».
Такие опросы трудоемки и дороги, поэтому информация собирается только раз в 5–10 лет. Но во время сбора данных не оцениваются другие факторы, влияющие на использование воды: от животноводства до сезонных изменений осадков. До недавнего времени в опросах не узнавали о качестве самой воды, объяснил автор исследования и профессор Федерального технологического института Цюриха Эстер Гринвуд.
Команда Гринвуда решила расширить исследование. Эксперты изучили не только данные опросов более чем 64 тыс. домохозяйств в 27 странах в период с 2016 по 2020 год, но и информацию из 39 других источников, собранных на суше и через спутники. Все эти сведения использовались для обучения моделей машинного обучения (MLM). MLM помогала оценить, соответствует ли вода критериям безопасности.
Раньше качество воды измерялось путем усреднения результатов опроса. По мнению Гринвуда, такой подход не учитывает нюансы индивидуального опыта людей. Чтобы обойти эту проблему, исследователи рассчитали данные для каждого домохозяйства, чтобы создать более точную карту. Выяснилось, что две трети людей, живущих в странах с низким и средним уровнем дохода, не имели доступа к безопасной питьевой воде в 2020 году.
Основные загрязнители воды
Кишечная палочка
Наличие кишечной палочки в питьевых источниках — основная проблема многих стран, выяснила команда Гринвуда. Употребление такой воды приводит к вспышкам острых диарейных инфекций. В Южной Азии и Африке к югу от Сахары от этой группы инфекционных болезней умирают не менее тысячи детей каждый год. Технологии, необходимые для выявления кишечной палочки в воде, широко доступны. Однако сбор образцов и их тестирование — дорогостоящий процесс, особенно в отдаленных сельских районах.
Мышьяк и пестициды
Другие химические вещества, такие как мышьяк и пестициды, также могут вызывать проблемы со здоровьем, когда они попадают в питьевую воду. Но данных об этих загрязняющих веществах было мало, поэтому группа ученых не включила их в исследование.
Городское развитие
Плотность посадки деревьев, количество осадков, ландшафт и городское развитие тоже влияют на качество питьевой воды. Иногда воды мало, потому что город построен в сухом месте или населенный пункт перерос свое водоснабжение.
Южноафриканский Кейптаун был вынужден почти отключить водоснабжение в 2018 году после многолетней засухи. Тогда город ввел более строгие ограничения по использованию воды. Было запрещено заполнять бассейны и фонтаны, мыть автомобили, рестораны и предприятия поощряли людей не смывать в туалете и т.д. Изменение привычек жителей города наряду с долгожданным возвращением дождя помогли Кейптауну предотвратить кризис нехватки воды. Тем не менее риск будущего дефицита остается. ЮАР — одна из самых засушливых стран в мире, и спрос на воду здесь продолжает расти.
Проблемы исследования
Для решения проблемы доступа к качественной воде требуется много данных. Команда Гринвуда начала заполнять некоторые пробелы, но информации все равно не хватает. Ученые отмечают, что эти сведения важны для понимания того, как изменение климата влияет на качество питьевой воды. Сейчас природные условия меняются быстрее, чем проводятся исследования.
Кроме того, данные о домохозяйствах не до конца отражают ежедневное потребление воды. Люди пьют воду и ходят в туалет на работе, в школе и других общественных местах — исследование этого не учитывает. Но работа команды Гринвуда поможет направить ресурсы в правильном направлении. Районы с особенно высоким уровнем загрязнения или густонаселенные с ограниченными источниками воды могут быть отмечены правительством как приоритетные.