水资源的稳定供给是灌溉农业可持续发展的基石，其中融雪径流为灌溉农业提供重要的季节性水资源。然而，融雪径流形成的水文过程对气候变化尤为敏感。全球变暖将持续影响融雪径流的形成时间及融雪径流量，改变融雪资源的时空分布特征，增加融雪依赖区的粮食生产风险。尽管只有部分国家直接面临气候变化下的融雪风险，但这种局部风险会通过国际贸易传递到其他地区，造成全球灌溉农业融雪依赖区的扩散及其气候风险的再分配，对全球粮食安全造成潜在威胁。
借鉴贸易隐含的虚拟水、土资源等相关工作，研究团队通过耦合作物需水模型、水文气象数据集及全球多区域投入产出模型，搭建了气候变化下灌溉农业融雪依赖区的风险传递综合评估框架，为揭示气候风险的远程耦合机制提供新研究范式做出了重要尝试。研究发现，全球灌溉作物消耗的融雪径流有16%隐含于国际贸易，其中超过70%集中于五个主要出口国。与之相比，依赖融雪径流的灌溉作物及其产品的消费分布于世界各地，说明国际贸易导致了灌溉农业对融雪径流依赖度的显著扩散。全球范围内，2℃（4℃）温升情景下，德国和英国等西欧国家虽未直接遭受融雪风险，但由于进口暴露于融雪风险的灌溉作物及衍生产品，当地地表水灌溉作物总供给中暴露于潜在融雪风险的比例将分别增加至约16%（19%）和10%（16%）。
气候变化和全球化背景下，国际贸易驱动了灌溉农业所面临的局地融雪风险在全球范围内的远程耦合。本研究揭示的气候风险远距离传递和再分配机制意味着全球必须在更大范围内制定气候适应性策略，这同时有助于推进全球性气候减缓行动的积极合作，为应对气候变化引发的灌溉农业融雪风险和保障全球粮食安全提供科学支撑。
以上研究成果以“Snowmelt Risk Telecouplings for Irrigated Agriculture”为题发表在Nature Climate Change上。北京大学环境科学与工程学院覃栎研究员为论文第一作者及共同通讯作者，另一位共同通讯作者为科罗拉多州立大学的Nathaniel D. Mueller教授。论文合作者包括来自北京大学、清华大学深圳国际研究生院、北京师范大学、德国哥廷根大学、世界资源研究所、加州大学尔湾分校、俄亥俄州立大学等国内外相关领域知名专家。该研究工作得到了中国国家自然科学基金委等项目的支持。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41558-022-01509-z。作为该成果的前期工作，覃栎研究员于2020年在Nature Climate Change发表了封面文章揭示全球灌溉农业对融雪径流的历史依赖度及气候变化下面临的直接潜在风险。
相关参考文献：
Qin Y, Hong CP, Zhao HY, Siebert S, Abatzoglou JT, Huning LS, Sloat L, Park S, Li SY, Munroe DK, Zhu T, Davis SJ, Mueller ND. Agricultural risks to changing snowmelt. Nature Climate Change. 2022. https://doi.org/10.1038/s41558-022-01509-z
Qin Y. Global competing water uses for food and energy. Environmental Research Letters. 2021; 16(6): 064091.
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ac06fa
Qin Y, Abatzoglou JT, Siebert S, Huning LS, AghaKouchak A, Mankin JS, Hong CP, Tong D, Davis SJ, Mueller ND. Agricultural risks to changing snowmelt. Nature Climate Change. 2020; 10: 459-465; (NCC 封面文章；NCC十周年亮点文章）. https://www.nature.com/articles/s41558-020-0746-8
Qin Y, Mueller ND, Siebert S, Jackson RB, AghaKouchak A, Zimmerman JB, Tong D, Hong CP, Davis SJ. Flexibility and intensity of global water use.
Nature Sustainability. 2019; 2: 515-523. （Nature研究亮点报道）
https://www.nature.com/articles/s41893-019-0294-2
