Technology, practice, learning, and policy: Foundations to address water scarcity in Africa and beyond

Welcome to World Water Policy Issue 9.4. Global water use has been increasing by about 1% per year over the last 40 years. This trend is expected to continue until 2050, driven by population growth, socio-economic development, and changing consumption patterns. Due to physical water stress and the acceleration of freshwater pollution, water scarcity is becoming endemic in more regions of the world. Under the context of climate change, seasonal water scarcity will increase in regions where water was previously abundant, such as Central Africa, East Asia, and parts of South America, and worsen in those regions where it was already in short supply, including the Middle East and the Sahel in Africa (UNESCO, 2023). While water availability per person varies, it has generally been decreasing around the world as populations grow. Per capita internal renewable water resources (IRWRs) declined by about 20% globally between 2000 and 2018. The greatest declines were in countries with the lowest per capita IRWRs, which are often located in Sub-Saharan Africa (41%), Central Asia (30%), Western Asia (29%), and Northern Africa (26%) (FAO, 2022). The global urban population facing water scarcity is projected to increase from 933 million (one-third of global urban population) in 2016 to 1.7–2.4 billion people (one-third to nearly half of global urban population) in 2050 (He et al., 2021). In considering this new reality, two things stand out: we must greatly accelerate our efforts to address current water and climate challenges and prepare for future challenges, and business as usual will not suffice. We need new, innovative ways to address those challenges (Camkin & Neto, 2023). With agriculture using about 72% of the global freshwater withdrawals (UN, 2023) and a continuation of rapid urban growth expected to result in an 80% increase in urban water demand by 2050 (Flörke et al., 2018), the reallocation of water from agriculture to urban centres is becoming a common strategy to address competition for freshwater in some regions. Together, the increasing competition for water and pressure for reallocation of water to urban centers have driven interest in improving irrigation water use, including the adoption of water-saving irrigation technologies and approaches, and investment in the development of new irrigation technology, among other policy measures. One particular area of interest is micro-irrigation—the application of water at low volume, low pressure, and high frequency aimed directly at the root zone of plants—which can reduce the likelihood of overwatering and prevent runoff and evaporation. Through surface or sub-surface application, micro-irrigation can increase yields and decrease water, fertilizer, and labor requirements. Irrigation technologies alone are not a solution, however. New technologies must be matched by an understanding of the specific irrigation context and local and national needs, proper design, operation, and maintenance of irrigation systems, and a supportive water governance framework that understands the benefits of new technology and encourages its use where appropriate. It is for all these important reasons that we are very pleased to welcome readers to World Water Policy Issue 9.4, a Special Issue focusing on water policy and practice in Africa. In Part 1, we have a set of papers built upon presentations at the 10th Micro-irrigation Conference, which was organized by the Moroccan National Committee of the International Commission on Irrigation and Drainage (ANAFIDE), from 25 to 27 January 2023 at Dakhla in Southern Morocco. In their Guest Editorial Micro irrigation in the era of technology: innovation and digital transformation, Prof Ragab Ragab and Dr Nadine Depre describe the history and context for increased focus on micro-irrigation before introducing the 13 papers in this Part, many of which were prepared by emerging water professionals. Topics are wide-ranging, including state-of-the-art technologies, improving micro-irrigation in practice, and supportive water and agricultural policy and planning frameworks in Africa and beyond. In Part 2, we present a further six papers about broader aspects of water policy and practice in Africa. In the first paper, Ismail Elhassnaoui and co-authors discuss the past, present, and future of the Africa Green Revolution, focusing on Kenya, Morocco, and Nigeria. Dooa Salman and co-authors then describe the water stress and sustainability challenges in Sub-Saharan Africa. The adoption of rainwater harvesting as a sustainable approach to improving the climate resilience of small landholders in Kenya is the focus of a paper by Neil Coles and Kristin Mutschinski. Don Chiumya and Jabulan then present the findings of their investigation into the impact of prepaid meters on communal water points in the peri-urban areas of Lilongwe, Malawi. The willingness of rural households to pay for irrigation water use in the North Shewa Zone of Ethiopia is discussed by Yitea Seneshaw Getahun. In the final paper in this issue, Jongeun You discusses the policy conflicts around the Great Ethiopian Renaissance Dam. Finally, we would like to thank our Guest Editors, Prof Ragab Ragab and Dr. Nadine Depre, along with Dr EL Houssine Bartali, Dr Mohamed Wahba, and Dr Elhassnaoui Ismail who helped coordinate contributions from the 10th Micro-irrigation Conference. We gratefully acknowledge all the contributing authors and the many reviewers who provided very important support to this publication. We trust that you will find this special issue of World Water Policy an interesting and informative read. Our very best wishes, 技术、实践、学习与政策:应对非洲及其他地区水资源短缺问题的基础 欢迎阅读《世界水政策》第9卷第4期。 过去40年, 全球用水量每年增加约1%。在人口增长、社会经济发展和不断变化的消费模式的推动下, 这一趋势预计将持续到2050年。由于自然用水紧张和淡水污染加速, 水资源短缺在世界更多地区变得普遍。气候变化背景下, 中非、东亚、南美部分地区等原本水资源丰富地区的季节性缺水将会加剧, 而包括中东和非洲萨赫勒地区在内的、本就缺水的地区则会出现更严重的季节性缺水(UNESCO, 2023)。 虽然人均可用水量各不相同, 但随着人口增长, 世界各地的人均可用水量普遍在减少。2000年至2018年间, 全球人均内部可再生水资源(IRWR)下降了约20%。下降幅度最大的是人均 IRWR 最低的国家, 这些国家通常位于撒哈拉以南非洲 (41%)、中亚(30%)、西亚(29%)和北非(26%)(FAO, 2022)。预计到 2050 年, 面临水资源短缺的全球城市人口将从2016年的9.33亿(占全球城市人口的三分之一)增加到1.7-2.4亿(占全球城市人口的三分之一到近一半)(He et al., 2021)。 在考虑这一新现实时, 有两件事值得注意:我们必须加快努力, 以应对当前的水挑战和气候挑战, 并为未来挑战做好准备, 因为一切照旧是不够的。我们需要新的、创新的方法来应对这些挑战(Camkin and Neto, 2023)。 由于农业消耗了全球约72%的淡水取水量(UN, 2023), 而城市的持续快速增长预计将导致2050年城市用水需求增加 80%(Flörke et al., 2018), 因此, 水资源的重新分配(从农业到城市中心)正成为一些地区应对淡水竞争的共同战略。 日益激烈的水资源竞争以及向城市中心重新分配水资源的压力, 激发了人们对“改善灌溉用水”的兴趣, 包括采用节水灌溉技术和方法, 以及投资开发新的灌溉技术、以及其他政策措施。一个特别令人感兴趣的领域是微灌——以低流量、低压和高频率直接向植物根部喷水——这能减少过度浇水的可能性并防止径流和蒸发。通过在地表或地下进行应用, 微灌能提高产量并减少水、肥料和劳动力的需求。 然而, 仅靠灌溉技术并不能解决问题。新技术必须与以下事务相匹配, 包括对特定灌溉情境以及地方和国家需求的理解、灌溉系统的正确设计、运行和维护、以及一项支持性水治理框架, 该框架理解新技术的益处并鼓励在适当的情况下使用新技术。 正是出于这些重要原因, 我们非常高兴地欢迎读者阅读《世界水政策》第9卷第4期, 本期特刊聚焦于非洲的水政策与实践。 在第1部分中, 我们收录了一系列根据第十届微灌会议上的报告而撰写的论文, 该会议由国际灌溉排水委员会摩洛哥国家委员会(ANAFIDE)于2023年1月25日至27日在摩洛哥南部的达赫拉举办。Ragab Ragab教授和Nadine Depre博士在其撰写的客座社论《科技时代的微灌:创新与数字转型》中介绍了微灌的历史和背景, 然后介绍了该部分收录的13篇论文, 其中许多论文由新兴的水务专业人士撰写。论文涵盖了广泛主题, 包括最先进的技术、在实践中改善微灌、以及非洲及其他地区的支持性水政策、农业政策和规划框架。 在第2部分中, 我们介绍了另外六篇关于非洲水政策和实践的更广泛方面的论文。第一篇论文中, Ismail Elhassnaoui与合著者探讨了非洲绿色革命的过去、现在和未来, 聚焦于肯尼亚、摩洛哥和尼日利亚。随后, Dooa Salman与合著者描述了撒哈拉以南非洲地区的缺水和可持续性挑战。Neil Coles和Kristin Mutschinski的论文聚焦于雨水收集这一可持续方法, 以提高肯尼亚小土地所有者的气候适应能力。随后, Don Chiumya和Jabulan介绍了他们的研究结果, 他们的研究调查了马拉维利隆圭城郊地区预付费水表对公共供水点的影响。Yitea Seneshaw Getahun探讨了埃塞俄比亚北谢瓦地区农村家庭在灌溉用水方面的支付意愿。本期收录的最后一篇论文中, Jongeun You探讨了围绕埃塞俄比亚复兴大坝的政策冲突。 最后, 我们要感谢客座编辑Ragab Ragab教授和Nadine Depre博士, 以及EL Houssine Bartali博士、Mohamed Wahba博士和Elhassnaoui Ismail博士, 他们帮助协调了来自第十届微灌会议的稿件。我们衷心感谢所有为本出版物提供重要支持的作者和众多审稿人。 我们相信, 您将享受阅读本期《世界水政策》特刊——一本有趣且内容丰富的读物。 献上美好的祝愿 Jeff Camkin | Susana Neto 主编 关键词:非洲, 水安全, 微灌, 水政策与实践 Jeff Camkin1 Susana Neto1,2 1 Institute of Agriculture, University of Western Australia, Perth, Australia. Email: [email protected] 2 Civil Engineering Research and Innovation for Sustainability (CERIS), Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Lisbon, Portugal. Email: [email protected] 通讯作者 Jeff Camkin, Institute of Agriculture, University of Western Australia, Perth, Australia. Email: [email protected] ORCID Jeff Camkin ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7952-5795 Susana Neto ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5231-8633 参考文献 Camkin, J. and Neto, S. (2023). The twin global crises of climate change and water require the same thing: accelerated action. World Water Policy Journal. Vol 9, Issue 2. Editorial. April 2023. Wiley. https://doi.org/10.1002/wwp2.12107 FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations). 2022. The State of the World's Land and Water Resources for Food and Agriculture: Systems at Breaking Point. Main report. Rome, FAO. doi.org/10.4060/cb9910en. Flörke, M., Schneider, C. and McDonald, R. I. 2018. Water competition between cities and agriculture driven by climate change and urban growth. Nature Sustainability, Vol. 1, pp. 51–58. doi.org/10.1038/ s41893-017-0006-8. He, C., Liu, Z., Wu, J., Pan, X., Fang, Z., Li, J. and Bryan, B. A. 2021. Future global urban water scarcity and potential solutions. Nature Communications. Vol. 12, Article 4667. doi.org/10.1038/s41467-021- 25026-3 United Nations, The United Nations World Water Development Report 2023: Partnerships and Cooperation for Water. UNESCO, Paris. WWP-2023-084 (WWP 9.4 – EDITORIAL) Tecnología, práctica, aprendizaje y políticas: bases para abordar la escasez de agua en África y más allá Bienvenidos al Número 9.4 de World Water Policy. El uso mundial del agua ha aumentado aproximadamente un 1% anual durante los últimos 40 años. Se espera que esta tendencia continúe hasta 2050, impulsada por el crecimiento demográfico, el desarrollo socioeconómico y los cambios en los patrones de consumo. Debido al estrés físico hídrico y a la aceleración de la contaminación del agua dulce, la escasez de agua se está volviendo endémica en más regiones del mundo. En el contexto del cambio climático, la escasez estacional de agua aumentará en regiones donde antes abundaba el agua, como África central, Asia oriental y partes de América del Sur, y empeorará en aquellas regiones donde ya era escasa, incluido el Medio Oriente. Oriente y el Sahel en África (UNESCO, 2023). Si bien la disponibilidad de agua por persona varía, en general ha ido disminuyendo en todo el mundo a medida que crece la población. Los recursos hídricos renovables internos (IRWR) per cápita disminuyeron aproximadamente un 20% a nivel mundial entre 2000 y 2018. Las mayores caídas se produjeron en los países con los IRWR per cápita más bajos, que a menudo se encuentran en África subsahariana (41%), Asia central (30%), Asia occidental (29%) y África del Norte (26%). (FAO, 2022). Se prevé que la población urbana mundial que enfrenta escasez de agua aumentará de 933 millones (un tercio de la población urbana mundial) en 2016 a 1.700-2.400 millones de personas (un tercio a casi la mitad de la población urbana mundial) en 2050 (He et al., 2021). Al considerar esta nueva realidad, dos cosas destacan: debemos acelerar en gran medida nuestros esfuerzos para abordar los desafíos actuales del agua y el clima y prepararnos para los desafíos futuros, y seguir como hasta ahora no será suficiente. Necesitamos formas nuevas e innovadoras de abordar esos desafíos (Camkin y Neto, 2023). Dado que la agricultura utiliza aproximadamente el 72% de las extracciones mundiales de agua dulce (UN, 2023) y se espera que la continuación del rápido crecimiento urbano dé como resultado un aumento del 80% en la demanda de agua urbana para 2050 (Flörke et al., 2018), la reasignación del agua Desde la agricultura hasta los centros urbanos se está convirtiendo en una estrategia común para abordar la competencia por el agua dulce en algunas regiones. En conjunto, la creciente competencia por el agua y la presión para la reasignación de agua a los centros urbanos han impulsado el interés en mejorar el uso del agua de riego, incluida la adopción de tecnologías y enfoques de riego que ahorran agua, y la inversión en el desarrollo de nuevas tecnologías de riego, entre otras políticas. medidas. Un área de interés particular es la microirrigación (la aplicación de agua en bajo volumen, baja presión y alta frecuencia dirigida directamente a la zona de las raíces de las plantas) que puede reducir la probabilidad de riego excesivo y prevenir la escorrentía y la evaporación. Mediante aplicación superficial o subterránea, el microriego puede aumentar los rendimientos y disminuir las necesidades de agua, fertilizantes y mano de obra. Sin embargo, las tecnologías de riego por sí solas no son una solución. Las nuevas tecnologías deben ir acompañadas de una comprensión del contexto de riego específico y de las necesidades locales y nacionales, un diseño, operación y mantenimiento adecuados de los sistemas de riego, y un marco de gobernanza del agua que comprenda los beneficios de las nuevas tecnologías y fomente su uso cuando corresponda. Es por todas estas importantes razones que nos complace dar la bienvenida a los lectores al Número 9.4 de Política Mundial del Agua, un número especial centrado en las políticas y prácticas del agua en África. En la Parte 1 tenemos un conjunto de artículos basados en presentaciones en la Décima Conferencia de Microriego, organizada por el Comité Nacional Marroquí de la Comisión Internacional de Riego y Drenaje (ANAFIDE), del 25 al 27 de enero de 2023 en Dakhla, en el sur. Marruecos. En su editorial invitada Microirrigación en la era de la tecnología: innovación y transformación digital, el profesor Ragab Ragab y la Dra. Nadine Depre describen la historia y el contexto de un mayor enfoque en el microriego antes de presentar los 13 artículos de esta parte, muchos de los cuales fueron preparados. por profesionales emergentes del agua. Los temas son muy variados e incluyen tecnologías de vanguardia, la mejora del microriego en la práctica y marcos de planificación y políticas hídricas y agrícolas de apoyo en África y más allá. En la Parte 2 presentamos otros seis artículos sobre aspectos más amplios de la política y la práctica del agua en África. En el primer artículo, Ismail Elhassnaoui y sus coautores analizan el pasado, presente y futuro de la Revolución Verde Africana, centrándose en Kenia, Marruecos y Nigeria. Luego, Dooa Salman y los coautores describen el estrés hídrico y los desafíos de sostenibilidad en el África subsahariana. La adopción de la recolección de agua de lluvia como un enfoque sostenible para mejorar la resiliencia climática de los pequeños propietarios de tierras en Kenia es el tema central de un artículo de Neil Coles y Kristin Mutschinski. Don Chiumya y Jabulan luego presentan los resultados de su investigación sobre el impacto de los medidores prepagos en los puntos de agua comunales en las áreas periurbanas de Lilongwe, Malawi. Yitea Seneshaw Getahun analiza la disposición de los hogares rurales a pagar por el uso del agua de riego en la zona norte de Shewa en Etiopía. En el artículo final de este número, Jongeun You analiza los conflictos políticos en torno a la Gran Presa del Renacimiento Etíope. Finalmente, nos gustaría agradecer a nuestros editores invitados, el Prof. Ragab Ragab y la Dra. Nadine Depre, junto con el Dr. EL Houssine Bartali, el Dr. Mohamed Wahba y el Dr. Elhassnaoui Ismail, que ayudaron a coordinar las contribuciones de la Décima Conferencia de Microirrigación. Agradecemos a todos los autores contribuyentes y a los numerosos revisores que brindaron un apoyo muy importante a esta publicación. Confiamos en que esta edición especial de Política Mundial del Agua le resulte interesante e informativa. Saludos cordiales, Jeff Camkin | Susana Neto Editores en jefe Palabras clave: África, seguridad hídrica, microirrigación, políticas y prácticas hídricas Jeff Camkin1 Susana Neto1,2 1 Institute of Agriculture, University of Western Australia, Perth, Australia. Correo electrónico: [email protected] 2 Civil Engineering Research and Innovation for Sustainability (CERIS), Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Lisbon, Portugal. Correo electrónico: [email protected] Correspondencia Jeff Camkin, Institute of Agriculture, University of Western Australia, Perth, Australia. Correo electrónico: [email protected] ORCID Jeff Camkin ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7952-5795 Susana Neto ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5231-8633 Referencias Camkin, J. and Neto, S. (2023). The twin global crises of climate change and water require the same thing: accelerated action. World Water Policy Journal. Vol 9, Issue 2. Editorial. April 2023. Wiley. https://doi.org/10.1002/wwp2.12107 FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations). 2022. The State of the World's Land and Water Resources for Food and Agriculture: Systems at Breaking Point. Main report. Rome, FAO. doi.org/10.4060/cb9910en. Flörke, M., Schneider, C. and McDonald, R. I. 2018. Water competition between cities and agriculture driven by climate change and urban growth. Nature Sustainability, Vol. 1, pp. 51–58. doi.org/10.1038/ s41893-017-0006-8. He, C., Liu, Z., Wu, J., Pan, X., Fang, Z., Li, J. and Bryan, B. A. 2021. Future global urban water scarcity and potential solutions. Nature Communications. Vol. 12, Article 4667. doi.org/10.1038/s41467-021- 25026-3 United Nations, The United Nations World Water Development Report 2023: Partnerships and Cooperation for Water. UNESCO, Paris.