Chinas wachsender Wassernotstand
Eine chinesische Dürre kommt einer globalen Katastrophe gleich
Von Gabriel Collins und Gopal Reddy
https://cdn-live.foreignaffairs.com/sites/default/files/styles/_webp_large_1x/public/images/2022/08/19/RTSAIEV0.JPG.webp?itok=C_Igk7IKChina steht am Rande einer Wasserkatastrophe. Eine mehrjährige Dürre könnte das Land in eine regelrechte Wasserkrise stürzen. Ein solches Ergebnis hätte nicht nur erhebliche Auswirkungen auf die chinesische Getreide- und Stromproduktion, sondern könnte auch zu einer weltweiten Verknappung von Nahrungsmitteln und Industriegütern führen, die weitaus größer wäre als die durch die COVID-19-Pandemie und den Krieg in der Ukraine verursachten. Angesichts der überragenden Bedeutung des Landes für die Weltwirtschaft würden mögliche wasserbedingte Störungen, die in China ihren Anfang nehmen, rasch auf die Lebensmittel-, Energie- und Rohstoffmärkte in der ganzen Welt ausstrahlen und auf Jahre hinaus wirtschaftliche und politische Turbulenzen verursachen.
Im Gegensatz zu anderen Rohstoffen gibt es für Wasser keinen wirklichen Ersatz. Es ist unverzichtbar für den Anbau von Nahrungsmitteln, die Energieerzeugung und die Erhaltung der Menschheit. Auch für China ist Wasser entscheidend für die rasante Entwicklung des Landes: Derzeit verbraucht China zehn Milliarden Barrel Wasser pro Tag - etwa das 700-fache seines täglichen Ölverbrauchs. Vier Jahrzehnte explosiven Wirtschaftswachstums in Verbindung mit einer auf nationale Selbstversorgung ausgerichteten Ernährungssicherheitspolitik haben das Wassersystem Nordchinas über ein nachhaltiges Maß hinaus belastet und drohen dies auch in Teilen Südchinas zu tun. Im Jahr 2020 lag die verfügbare Pro-Kopf-Wasserversorgung in der nordchinesischen Tiefebene bei 253 Kubikmetern und damit fast 50 Prozent unter der UN-Definition von akuter Wasserknappheit. Peking, Schanghai, Tianjin und andere Großstädte liegen auf einem ähnlichen - oder noch niedrigeren - Niveau. Die Süßwasserressourcen Hongkongs sind so knapp, dass die Stadt seit Jahrzehnten Meerwasser für die Toilettenspülung verwendet. Zum Vergleich: Selbst das stark wasserarme Ägypten verfügte 2019 über eine Pro-Kopf-Süßwassermenge von 570 Kubikmetern und das ohne eine so große Produktionsbasis wie in China.
Außerdem ist ein erheblicher Teil der chinesischen Wasserversorgung nicht für den menschlichen Verzehr geeignet. Eine 2018 vom chinesischen Ministerium für Ökologie und Umwelt durchgeführte Analyse des Oberflächenwassers ergab, dass sich die Qualität im Vergleich zu den Vorjahren zwar verbessert hat, aber immer noch 19 Prozent als für den menschlichen Verzehr ungeeignet eingestuft werden und etwa sieben Prozent überhaupt nicht verwendet werden können. Die Qualität des Grundwassers - das für die Sicherstellung der Wasserversorgung in Dürreperioden von entscheidender Bedeutung ist - war noch schlechter: Etwa 30 Prozent wurden als für den menschlichen Verzehr ungeeignet und 16 Prozent als für jegliche Nutzung ungeeignet eingestuft. China könnte in Zukunft in der Lage sein, die beeinträchtigten Wasserressourcen zu nutzen, allerdings nur mit erheblichen zusätzlichen Investitionen in die Aufbereitungsinfrastruktur und einem erheblichen Anstieg des Stromverbrauchs für die Wasseraufbereitungsprozesse. In der Zwischenzeit wird das Grundwasser des Landes weiterhin durch landwirtschaftliche und industrielle Chemikalien verunreinigt, was die Voraussetzungen für eine möglicherweise jahrzehntelange weitere Beeinträchtigung der Wasserversorgung schafft. Daten der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen zeigen, dass China fast zweieinhalb-mal so viel Dünger und viermal so viel Pestizide wie die Vereinigten Staaten verwendet, obwohl es 25 Prozent weniger Ackerland hat.
Jahrzehntelang hat Peking das ganze Ausmaß der Umweltprobleme Chinas verschwiegen, um mögliche öffentliche Reaktionen zu begrenzen und Fragen nach der Kompetenz und den Fähigkeiten der Kommunistischen Partei Chinas (KPCh) zu vermeiden. Dieser Mangel an Transparenz deutet darauf hin, dass eine Eskalation bis hin zu einer akuten Wassernot weitaus näher liegen könnte, als den meisten Beobachtern von außen bewusst ist - was die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass die Welt auf eine solche Katastrophe schlecht vorbereitet ist.
Die Krise des Nordens
Das Überpumpen der Grundwasserleiter unter der nordchinesischen Tiefebene ist eine der Hauptursachen für die drohende Wasserkrise in China. Nach Daten der GRACE-Satelliten der NASA sind die Grundwasserreserven der nordchinesischen Ebene sogar noch stärker erschöpft als die des Ogallala-Aquifers unter den Great Plains der Vereinigten Staaten, einer der weltweit am stärksten gefährdeten kritischen Wasserquellen für die Landwirtschaft. Diese Daten deuten außerdem darauf hin, dass der bevölkerungsreichste Teil Chinas nördlich des Jangtse-Flusses - ein Gebiet vom östlichen Sichuan bis zum südlichen Jilin, in dem mehr als eine Milliarde Menschen leben - in den letzten 15 Jahren einen stetigen Rückgang der Wassermenge in den Seen, Flüssen und Grundwasserleitern der Region verzeichnet hat.
In Teilen Nordchinas ist der Grundwasserspiegel um einen Meter pro Jahr gesunken, was zu einem Zusammenbruch der natürlich vorkommenden unterirdischen Wasserspeicher führte, was wiederum Landabsenkungen zur Folge hatte und das Potenzial der Grundwasserleiter für eine künftige Wiederauffüllung beeinträchtigt. Die chinesische Regierung erkannte die Dringlichkeit des Problems und startete 2003 das 60 Milliarden Dollar teure Süd-Nord-Wassertransferprojekt, das Wasser aus den Nebenflüssen des Jangtse entnimmt, um den trockenen Norden wieder aufzufüllen. Um die Niederschlagsmenge zu erhöhen (und manchmal besseres Wetter zu erzeugen, z. B. für die Olympischen Spiele und Parteijubiläumsveranstaltungen), setzt China auch Flugzeuge und Raketen ein, um Wolken mit Silberjodid oder flüssigem Stickstoff zu bestäuben, ein Verfahren, das als Wolkenimpfung bekannt ist. Außerdem hat China die Schwerindustrie aus den wasserarmen Regionen verlagert und investiert massiv in die Infrastruktur der Wasserwirtschaft. Der stellvertretende Minister für Wasserressourcen, Wei Shanzhong, schätzte im April 2022, dass sich die jährlichen Investitionen in wasserbezogene Projekte auf 100 Milliarden Dollar belaufen können.
Dennoch könnten diese Anstrengungen nicht ausreichen, um eine Krise abzuwenden. Trotz hoch-innovativer Programme zur Verbesserung der Wasserverfügbarkeit gehen einige Wissenschaftler davon aus, dass das Wasserangebot bis zum Jahr 2030 um 25 Prozent hinter dem Bedarf zurückbleiben könnte - eine Situation, die per definitionem größere gesellschaftliche Anpassungen erzwingen wird. Die bisherigen Erfahrungen in der nordchinesischen Tiefebene verstärken die Besorgnis und verdeutlichen das Ausmaß der zusätzlich erforderlichen hydraulischen Maßnahmen. Obwohl seit fast einem Jahrzehnt Wasser aus dem Jangtse-Tal in stark beanspruchte Gebiete, wie Peking importiert wird, geht die Erschöpfung des gespeicherten Grundwassers in anderen nahe gelegenen Gebieten wie Hebei und Tianjin in großem Umfang weiter.
Weniger Wasser bedeutet weniger Nahrung
Chinas Führung ist sich bewusst, dass durch Dürre ausgelöste Hungersnöte zum Sturz von mindestens fünf der 17 chinesischen Dynastien beigetragen haben. Daher hat die Führung des Landes jahrhundertelang Wert auf die Maximierung der Getreideproduktion gelegt, um die Ernährungssicherheit zu gewährleisten - eine Politik, die in der Entwicklungsagenda der KPCh fortgeführt wird. Diese Politik ist seit den ersten Jahren des 21. Jahrhunderts besonders wichtig geworden, nachdem sich der strategische Wettbewerb zwischen China und den Vereinigten Staaten verschärft hat. In den letzten 20 Jahren hat die chinesische Regierung den Landwirten Anreize geboten, die Produktion von Mais, Reis und Weizen zu maximieren, um einen ausreichenden "Selbstversorgungsgrad" zu erreichen (die Produktion wird als Prozentsatz des Verbrauchs bestimmt), der im Allgemeinen über 90 Prozent liegt. Die Grundwasserentnahme spielte dabei eine herausragende Rolle und verwandelte die trockene nordchinesische Ebene in die Kornkammer des Landes. Die Farmen in der nordchinesischen Ebene produzieren etwa 60 Prozent des chinesischen Weizens, 45 Prozent des Mais, 35 Prozent der Baumwolle und 64 Prozent der Erdnüsse. Die Produktion von mehr als 80 Millionen Tonnen Weizen in der Region entspricht der Jahresproduktion Russlands und die fast 125 Millionen Tonnen Mais sind fast das Dreifache der Vorkriegsproduktion der Ukraine.
Um diese Ernten aufrechtzuerhalten, pumpen Landwirtschaftsbetriebe und Städte jedoch viel schneller Wasser ab, als die Natur es wieder auffüllen kann. Satellitendaten deuten darauf hin, dass Nordchina zwischen 2003 und 2010 jedes Jahr eine Menge an Grundwasser verloren hat, die mehr als doppelt so hoch ist wie der jährliche Verbrauch Pekings. Da der Grundwasserspiegel sinkt, müssen viele Landwirte nach neuen Quellen suchen. Einige graben größere und tiefere Brunnen, was oft mit hohen Kosten verbunden ist, aber eine kontinuierliche Überschreitung des Grundwasserspiegels könnte dazu führen, dass das Wasser physisch unzugänglich wird, unabhängig von der Bereitschaft der Landwirte, in tiefere Brunnen und neue Pumpentechnologie zu investieren.
Wenn die nordchinesische Ebene aufgrund von Wassermangel einen Ernteverlust von 33% erleiden würde, müsste China möglicherweise einen Ausgleich schaffen, indem es etwa 20% des weltweit gehandelten Mais und 13% des gehandelten Weizens importiert. Ein solches Szenario liegt nicht außerhalb des Bereichs des Möglichen. Man bedenke, dass eine Dürre Anfang 2022 die erwartete Maisernte in Argentinien um 33% verringert hat. Sollte eine Dürre die Reiserträge in Südchina oder Heilongjiang (in Chinas fruchtbarem Nordosten) schmälern, könnte dies angesichts des überproportionalen Anteils Chinas am Reiskonsum zu noch größeren Marktschocks führen. Alle drei großen Grundnahrungsmittel sind für Hunderte Millionen von Verbrauchern mit niedrigem Einkommen weltweit von entscheidender Bedeutung: Mais ist ein Grundnahrungsmittel in Lateinamerika, Weizen ist im Nahen Osten und Nordafrika lebenswichtig, und Reis ist in ganz Asien unverzichtbar.
Obwohl China die größten Getreidereserven der Welt angelegt hat, ist das Land nicht vor einem mehrjährigen Ernteausfall gefeit. Dies würde Chinas Lebensmittelhändler, darunter auch große Staatsunternehmen wie COFCO und Sinograin, wahrscheinlich dazu zwingen, in Notfällen auf die Weltmärkte zu gehen, um zusätzliche Lieferungen zu sichern. Dies wiederum könnte die Lebensmittelpreise in Ländern mit hohem Einkommen in die Höhe treiben, während wichtige Lebensmittel für Hunderte von Millionen Menschen in ärmeren Ländern wirtschaftlich unerschwinglich würden. Die Auswirkungen dieser wasserbedingten Nahrungsmittelknappheit könnten weitaus schlimmer sein als die ernährungsbedingten Unruhen, die in den Jahren 2007 und 2008 in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen auftraten, und sie würden die Migration vorantreiben und die politische Polarisierung verschärfen, die in Europa und den Vereinigten Staaten bereits besteht.
Das Stromproblem
Chinas Wasserprobleme gehen aber weit über den Agrarsektor hinaus. Chinas Energiesektor - der größte der Welt - ist ebenfalls mit erheblichen Wasserrisiken konfrontiert. Trotz großer Investitionen in erneuerbare Energien sind für fast 90 Prozent der chinesischen Stromversorgung immer noch umfangreiche Wasserressourcen erforderlich, insbesondere für die Stromerzeugung aus Wasserkraft, Kohle und sogar aus Kernkraft, die große und stetige Wasservorräte für Dampfkondensatoren und zur Kühlung von Reaktorkernen und verbrauchten Brennstäben benötigt. (Es ist erwähnenswert, dass alle chinesischen Leistungsreaktoren, die derzeit in Betrieb oder im Bau sind, in Küstennähe stehen und Meerwasser zur Kühlung verwenden können).
Die Bewältigung der kaskadenartigen Auswirkungen eines Ausfalls einer bestimmten Energiequelle ist entmutigend. Wenn China in einem Jahr 15 Prozent seiner Wasserkrafterzeugung aufgrund niedriger Wasserstände in den Dämmen einbüßen würde - ein plausibles Szenario, das auf realen Erfahrungen aus Brasilien beruht -, müsste das Land seine Stromproduktion um einen Betrag erhöhen, der dem entspricht, den Ägypten in einem Jahr erzeugt. In Chinas Energiesystem könnten nur kohlebefeuerte Kraftwerke ihre Leistung kurzfristig um Hunderte von Terawattstunden erhöhen.
Leider ist der Prozess des Kohleabbaus und der Kohleaufbereitung oft sehr wasserintensiv und wenn China gezwungen wäre, die Kohleproduktion hochzufahren, würde dies die lokalen Grundwasservorräte noch weiter belasten. Während in Küstenregionen Meerwasser zur Kühlung verwendet werden kann, befinden sich viele der chinesischen Kohlekraftwerke im Landesinneren und sind auf Flüsse, Seen oder Grundwasser angewiesen. Kraftwerke könnten gezwungen sein, ihren Betrieb einzuschränken, wenn das Kühlwasser knapp wird oder wenn Landwirte und Städte vorrangigen Zugang zu den verbleibenden Vorräten erhalten. Unsere Analyse von ca. 2.000 chinesischen Kohlekraftwerken (300 Megawatt oder mehr) und deren bekannten oder wahrscheinlichen Kühlungsmethoden deutet darauf hin, dass etwa 500 Gigawatt Kapazität - mehr als die Kohlekraftkapazität Indiens und der Vereinigten Staaten zusammengenommen - bei einer längeren Dürre einem erhöhten Risiko ausgesetzt sind.
Eine verringerte Kapazität für den Transport von Kohle über die Flüsse könnte die Stromerzeugung ebenfalls einschränken. In den Flusssystemen des Ohio und des Mississippi in den Vereinigten Staaten kann der Verlust von nur einem Zoll Flusspegel die Transportkapazität eines Lastkahns um Hunderte von Tonnen verringern. Chinas Wassersysteme leiden wahrscheinlich unter ähnlichen Beschränkungen. In einer Region mit Hunderten von Kohlekraftwerken und Tausenden von Kilometern an Wasserwegen könnte ein niedrigerer Wasserstand die Verfügbarkeit von Kohle schnell beeinträchtigen. Müssten die Kraftwerke entlang einiger dieser Wasserstraßen ihre Stromproduktion erhöhen, um die Verluste der Wasserkraft an anderer Stelle auszugleichen, bestünde die reale Gefahr, dass die Kohle nicht rechtzeitig und in ausreichender Menge dorthin gelangt, wo sie benötigt wird, um eine stabile Stromversorgung zu gewährleisten.
Chinas Stromausfälle würden sich direkt auf die globalen Versorgungsketten auswirken, da über 65 Prozent des Stromverbrauchs in China auf Industrieanlagen entfallen. Um die unmittelbaren Auswirkungen eines großflächigen, unkontrollierten Stromausfalls auf die Menschen zu minimieren, müssten die Parteifunktionäre wahrscheinlich Industrieanlagen abschalten, um das Netz zu entlasten - wie sie es bereits bei den Stromausfällen im Jahr 2021 getan haben.
Per Dekret verordnete Stromausfälle würden die Versorgung mit einer Reihe wichtiger Materialien unterbrechen. China ist mit Abstand der weltweit größte Produzent von Aluminium, Ferrosilizium, Blei, Mangan, Magnesium, Zink, den meisten Seltenerdmetallen und vielen anderen Spezialmetallen und -materialien. Stromausfälle in einer einzigen Region können die globalen Märkte in Bewegung bringen - wie europäische Automobilhersteller Ende 2021 feststellen mussten, als Stromausfälle den Betrieb der Magnesiumhütten in der Provinz Shaanxi, die für rund 50 Prozent der weltweiten Produktion verantwortlich sind, lahmlegten. Als die Magnesiumvorräte stark zurückgingen, stiegen die Preise auf das Siebenfache des Niveaus vom Jahresanfang, und die europäischen Industriekunden forderten staatliche Maßnahmen zur Sicherstellung der Versorgung.
Anhaltende Wasser- und Stromprobleme in China können auch den weltweiten Übergang zu sauberer Energie behindern. China produziert einen überwältigenden Anteil des Polysiliziums, das für Solarzellen verwendet wird, und der Seltenerdmetalle, die in Windturbinen auf der ganzen Welt eingesetzt werden. Das Land dominiert auch die Rohstoffraffination und die Zellproduktion für Batterien von Elektrofahrzeugen.
Die Optionen gehen aus
Wie der ehemalige britische Diplomat und China-Experte Charlie Parton im Jahr 2018 feststellte: "China kann zwar Geld, aber es kann kein Wasser drucken." Chinas möglicher Ausweg aus diesem Dilemma ist durch harte wirtschaftliche, physische und politische Realitäten begrenzt. Die vielleicht einschneidendste und umfassendste Reform wäre es, die Effizienz zu fördern, indem Wasser teurer gemacht wird. Dies wird jedoch nicht einfach sein, da Chinas input-intensive Schwerindustrie und seine Landwirte an billiges Wasser gewöhnt sind. Obwohl über 60 Prozent des Wasserverbrauchs in China auf die Landwirtschaft entfallen, ist die überwiegende Mehrheit der landwirtschaftlichen Betriebe weniger als drei Hektar groß. Kleine und mittelgroße Betriebe, die mit geringen Gewinnspannen arbeiten, können sich möglicherweise keine wassersparenden Geräte wie Tröpfchenbewässerung leisten. Außerdem ist die Konsolidierung von landwirtschaftlichen Betrieben politisch heikel und würde sich wahrscheinlich immer noch als unzureichend erweisen; und chinesische Landwirte, die weiterhin tiefere Brunnen graben und leistungsfähigere Pumpen installieren - Reaktionen, die die Krise nur beschleunigen würden.
Die Regierung könnte auch versuchen, die Verbrauchergewohnheiten durch Überzeugungsarbeit zu ändern. Bereits 2016 ermutigte Peking die Bürger, vom wasserintensiven Reis, dem traditionellen Grundnahrungsmittel des Landes, auf Kartoffeln umzusteigen, deren Produktion weniger Wasser benötigt. Die Beamten haben jedoch wenig getan, um solche Kampagnen durchzusetzen, welche die von der KPCh bevorzugte Darstellung des wirtschaftlichen Fortschritts und des steigenden Lebensstandards, der sich im zunehmenden Verbrauch von Waren und Dienstleistungen widerspiegelt, Lügen strafen. Es stimmt auch, dass es für die Regierung einfacher ist, die Bürger an Dingen zu hindern, die sie für unerwünscht hält, als sie zu zwingen, Dinge zu tun, die sie will, wie mehr Kinder zu haben, konsumistische Ambitionen zu verfolgen und wassersparendere Kartoffeln zu essen.
Chinas führende Politiker auf zentraler und lokaler Ebene mögen sich auf angebotsseitige Lösungen konzentrieren, doch diese könnten nicht ausreichen, um das gewaltige Wasserproblem des Landes zu bewältigen. Das noch immer funktionierende, 2.200 Jahre alte Bewässerungswerk Dujiangyan in Sichuan ist ein Zeugnis für Chinas lange Geschichte als globale Supermacht im Wasserbau und deutet darauf hin, dass man sich wahrscheinlich auf angebotsseitige Maßnahmen konzentrieren wird, um die strukturelle Wasserknappheit zu beheben. Das 'South-to-North Water Diversion Project' zielt darauf ab, bis zum Jahr 2030 jährlich bis zu 21 Milliarden Kubikmeter Wasser aus dem Jangtse-Becken umzuleiten, und soll letztendlich mehr als doppelt so viel Wasser transportieren. Dieses Projekt reicht jedoch nicht annähernd aus, um die Versorgungslücke in Nordchina zu schließen, wie die kürzlich angekündigten Pläne zur Umleitung von Wasser aus dem Drei-Schluchten-Damm in der Provinz Hubei nach Peking zeigen. Auch die Umleitung von Wasser aus weiter entfernten Gebieten wie dem tibetischen Plateau oder dem Baikalsee in Russland scheint geologisch schwierig, unerschwinglich und politisch auch nicht durchführbar zu sein.
Die Entsalzung ist eine weitere mögliche Lösung auf der Angebotsseite. Die Entsalzung auf das Niveau zu bringen, das erforderlich wäre, um Chinas Wasserversorgungslücke zu schließen, wäre jedoch eine gigantische Aufgabe. Die rund 20.000 Entsalzungsanlagen, die weltweit in Betrieb sind, können etwa 36,5 Milliarden Kubikmeter Wasser pro Jahr produzieren. Dies entspricht lediglich sechs Prozent des jährlichen Wasserverbrauchs Chinas und macht deutlich, wie schwierig es ist, die geschätzte 25-prozentige Versorgungslücke Chinas durch Entsalzung zu schließen. Darüber hinaus ist die Entsalzung sehr energieintensiv - und das zu einer Zeit, in der Chinas Stromnetz bereits an seine Grenzen stößt, um seine Leistung aufrechtzuerhalten. Die hohe Energieintensität der Entsalzung bedeutet auch, dass entsalztes Wasser weitaus teurer wäre als andere Versorgungsquellen, möglicherweise um den Faktor 10. Die Parteifunktionäre stünden dann vor der Wahl, entweder die Wassertarife zu subventionieren oder größere (und wahrscheinlich politisch störende) Anpassungen der jahrzehntelangen Erwartungen von Industrie und Verbrauchern zu akzeptieren, die auf dem Zugang zu preiswertem Wasser beruhen.
Die auf China ausgerichteten Lieferketten wurden über Jahrzehnte hinweg aufgebaut und können nicht einfach oder schnell in andere Länder verlagert werden. Dies ist ein Grund mehr für die Regierungen, jetzt zu handeln und die wichtigsten globalen Märkte auf eine längere Wasserkrise in China vorzubereiten. Auch die Erfahrungen der Vergangenheit sind kein guter Ratgeber: Als China 1876 und 1928 unter ausgedehnten, mehrjährigen Dürren litt, war es noch nicht die "Fabrikhalle der Welt". Die heutigen globalen Versorgungsketten sind auf eine chinesische Dürre, die den Getreidehandel und die Produktion von wichtigen Industriegütern auf mehreren Kontinenten stören könnte, nur unzureichend vorbereitet. Da China das Grundwasser weiterhin übermäßig ausbeutet und die Wetterschwankungen zunehmen, rückt das Land jedes Jahr näher an eine Wasserkatastrophe heran, und es müssen energische Maßnahmen ergriffen werden, solange noch Zeit ist.
Link:
https://www.foreignaffairs.com/china/chinas-growing-water-crisis
