地球上的水基本上都是咸的，然而正是海洋表层的海水通过蒸发、凝结和降水，推动了地球的水循环，其热动力来源便是太阳辐射。这种水循环为陆地提供水，其中包括在河流和地下流动的“蓝水”和雨后储存在土壤中随后被植被吸收和蒸腾的“绿水”。这些水流几乎完全被陆地和海岸自然生态系统所利用，因为生命已经四处发展，达到了可利用资源的承载极限。
在全球范围内，人类分配到的水资源依然是适中的：7%的蓝水和9%的绿水，但是人类的空间分布与水资源的空间分布并不一致：21.5%的人口生活在只有人类2%蓝水资源的大草原和干旱地区。此外，由于人口增长和饮食习惯的变化，对水的需求也在增加，而水资源还正受到气候变化的影响。那么我们该如何解决年乃至年由水的供需不平衡所带来的挑战，同时尽可能地避免水短缺及由此造成的饥荒、血腥冲突和大量移民？
1.我们有多少水？
（罗塞塔探测器正飞跃67P/丘留莫夫..来源：DLR，CC-By3.0）
地球最初形成的时候是无水的或少水的，水都聚集在离太阳更远的类木行星和彗星带（奥尔特云和柯伊伯带）；地球上大部分的水是在形成后的几亿年里接受自其它天体。按比例来说，地球是陆地行星(水星、金星、地球和火星)中水含量最高的。地球水的彗星起源学说，最初受到支持，现在却受到严重的质疑，特别是在欧洲太空总署的罗塞塔任务之后。该任务在年11月12日发射了菲莱探测器登陆67P/丘留莫夫－格拉西缅科彗星并特别测量其冰中的氘含量：这种氢的同位素（即氘）的含量是地球上的两倍；因此，这种类型的彗星（无论如何）不可能是地球上水的起源，因此人们的目光转向了来自岩质或者铁质小行星的撞击，这些小行星中也含有少量的水。
??地球上97％的水都是咸水，它们在太阳辐射的作用下蒸发，经过凝结和降水，推动了地球水循环。通过这种方式，每年有,km3的水（日内瓦湖容量的倍）被带到陆地，它们被分为降水后流入河流和下渗到含水层的蓝水（32％）、存储在土壤而后被根系吸收并由植被蒸腾的绿水（65％）以及3％的冰川融水（HoekstraandMekonnen,）。我们的水资源本质上来源于地球水循环的这些输入。
??全球变暖将加速这一循环，增加地球上的降水同时将气候带移向两极，并导致地中海纬度地区的干旱化：这些地区的可耕种面积将会减少1.1亿公顷，但同时在更北纬度地区（加拿大、西伯利亚）的可耕种面积将会因气候变暖而增加1.6亿公顷。极端天气（洪水、干旱）的出现频率预计也会增加。在法国，预计到本世纪末降水将会减少10%至20%，特别是在夏季减少更多。
2.我们使用的水
目前，人类消耗了蓝水的7%，但开采使用的水量更高（13%），消耗的部分（主要是灌溉用水）通过蒸发并返回到大气中，而未使用的部分则以液态水的形式下渗和返回至地下水和河流中。我们使用9%的绿水用于农业，其余绿水则进入自然生态系统（森林、草原、湿地）。我们还以大约每年km3的速度提取少量的化石水，这些水主要储藏在一些国家（印度、美国、中国、巴基斯坦、伊朗、墨西哥）的地下蓄水层中（D?lletal,）。
但这种情况是不可持续的，这些含水层的储量将在几十年内耗尽，这就需要我们从喜马拉雅大河流（长江、恒河等）或其他水资源丰富的地方通过渠道调水。由于阿尔卑斯山、喜马拉雅山、落基山脉等地的一些河流过热，反映高山冰川融加剧，尤其是安第斯山脉，由融水汇聚的河流将在30年不到就会干涸，而这些融水是拉巴斯和秘鲁太平洋沿岸城市的生活用水主要来源。
（地球水循环中的生活用水部分示意.图片来源：Captage:开采水）
生活用水量的范围为每人每天20至升，平均值为每人每天升，或每人每年m3。在法国生活用水量的估计值是升/天/人。到年，世界人口将增加到95亿（Gerlandetal.，），年将增加到亿，其中令人担忧的人口增长主要在非洲地区（2年10亿，年25亿，年42亿……）。以升/天/人计算，年地球所需的生活用水总量将为km3/年，占降水量的0.8%、或蓝水的2.4%。
因此，生活用水不存在量的问题，而是传输和水质的问题，因此也是供应和处理基础设施的问题。如果能及时建造这些基础设施，地球上的生活用水永远不会短缺。位于沙漠中心的纳米比亚首都温得和克市（35万名居民），30年来一直靠大坝和一条公里长的管道供水，同时对处理后的污水进行再生回用，这些水被重新注入当地的地下含水层！
??工业用水方面，我们每人每年使用1m3左右。但这些水实际只消耗了10%;90%被排放到环境中，这些水如果不加以处理的话，环境中的水可能会被加热（冷却水）或被污染。
（这是一个大规模的玉米灌溉系统）
水资源主要消耗在农业用水上（Griffon，；Agrimonde，；Leridon等，；Marsily（等），、a、b）。如今我们每年需要上万km3的水来养活地球上的72亿人：6,km3的绿水是下在15亿公顷的雨养农业用地和32亿公顷的牧场上的。
此外，还需从河流和地下水中抽提3,km3的蓝水（实际利用其中的50%），用于浇灌2.8亿公顷的灌溉用地。因此，养活人类最终需要8,km3/年，即每人每年1,m3（比生活用水多十倍）。然而遗憾的是，在撒哈拉以南非洲和东南亚有10亿人仍然营养不良，他们生活在水量充沛的地区，而不是干旱地区；这种情况是不发达导致的（农业生产效率低下和产量不足、投入使用率极低、缺乏发展：水坝、灌溉区……）。
由于缺乏可耕种的土地或水，许多国家也无法生产足够他们需要的食物：他们的人口已经超出了该国当地资源能够养活人口的极限，同时饮食习惯也发生了变化；他们必须从粮食产量富余的国家（北美和南美、澳大利亚、泰国、法国）进口食物。
现在，地球上生产的食物中有30%以上是从一个国家运输到另一个国家的，主要是通过航运的手段运输，它们被称为虚拟水，因为缺水国家不是通过进口水而是通过进口食物来解决粮食不足问题，而生产这些粮食需要水。
（来源于IWMI）
粮食进口国为支付这些粮食进口费用，需要出口能源或矿物原材料，从事工业或第三产业活动，发展旅游业，或者获得海外移民的汇款。一些国家出口高价值的农产品（咖啡、可可、棉花），然后进口食品。但因此进口国就会产生依赖性，一旦出现全球性粮食短缺，就会面临来自*治压力和价格压力的风险。
由于缺乏可耕种的土地，目前对所有干旱地区（北非、中东）的国家和未来对整个亚洲而言都不可能实现粮食自主。我们看到像中国这样的国家，正在发展中国家购买重要的农田（特别是在非洲和南美），种植自己的作物，然后进口他们需要的粮食到他们的国家。因此约旦70%的粮食需要进口，而吉布提则超过90%。图4显示了根据蓝水资源或需求划分的世界区域。
*作者:DEMARSILYGhislain,德·马西里·吉斯兰，法国索邦大学（皮埃尔和玛丽居里大学）和巴黎矿业学院名誉教授，法国科学学院、技术学院、法国农业学院和美国工程院外籍院士。
（本文章按照知识共享BY-NC-SA许可条款提供，仅用于污水博物馆平台科普用，无其它商业用途。）
*引用来源如下：DEMARSILYGhislain(),我们是否面临水资源短缺的风险？,环境百科全书，[在线ISSN-]网址：