Published August 25, 2020 | Version v1
Publication Open

Multi-scale analysis of the water-energy-food nexus in the Gulf region

  • 1. London School of Economics and Political Science
  • 2. American University in Cairo
  • 3. Potsdam Institute for Climate Impact Research
  • 4. Centre for Sustainable Energy
  • 5. University College London

Description

Abstract We quantify the heavily oil-dominated WEF nexus in three Gulf Cooperation Council (GCC) countries (Kuwait, Qatar and Saudi Arabia) across spatial scales and over time, using available empirical data at the national level, and explore the exposure to nexus stresses (groundwater depletion) in other countries through virtual water trade. At the domestic scale, WEF trade-offs are fairly limited; while all sectors require considerable amounts of energy, the requirements for water and food production are modest compared to other uses. At the international scale, revenues from oil exports in the GCC allow the region to compensate for low food production and scarce water availability. This dependency is dynamic over time, increasing when oil prices are low and food prices are high. We show how reducing domestic trade-offs can lead to higher exposure internationally, with rice imports originating in regions where groundwater is being depleted. However, Saudi Arabia's increased wheat imports, after reversing its food self-sufficiency policy, have had limited effects on groundwater depletion elsewhere. Climate change mitigation links the WEF nexus to the global scale. While there is great uncertainty about future international climate policy, our analysis illustrates how implementation of measures to account for the social costs of carbon would reduce the oil and gas revenues available to import food and desalinate water in the GCC.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الملخص نقوم بقياس العلاقة بين المنتدى الاقتصادي العالمي التي يهيمن عليها النفط بشكل كبير في ثلاث دول من دول مجلس التعاون الخليجي (الكويت وقطر والمملكة العربية السعودية) عبر النطاقات المكانية ومع مرور الوقت، باستخدام البيانات التجريبية المتاحة على المستوى الوطني، واستكشاف التعرض لضغوط العلاقة (استنزاف المياه الجوفية) في بلدان أخرى من خلال تجارة المياه الافتراضية. على المستوى المحلي، تكون المفاضلات في المنتدى الاقتصادي العالمي محدودة إلى حد ما ؛ في حين تتطلب جميع القطاعات كميات كبيرة من الطاقة، فإن متطلبات إنتاج المياه والغذاء متواضعة مقارنة بالاستخدامات الأخرى. على المستوى الدولي، تسمح عائدات صادرات النفط في دول مجلس التعاون الخليجي للمنطقة بالتعويض عن انخفاض إنتاج الغذاء وندرة المياه. هذا الاعتماد ديناميكي مع مرور الوقت، ويزداد عندما تكون أسعار النفط منخفضة وأسعار المواد الغذائية مرتفعة. نوضح كيف يمكن أن يؤدي الحد من المفاضلات المحلية إلى زيادة التعرض على المستوى الدولي، حيث تنشأ واردات الأرز في المناطق التي تستنفد فيها المياه الجوفية. ومع ذلك، فإن زيادة واردات المملكة العربية السعودية من القمح، بعد عكس سياسة الاكتفاء الذاتي الغذائي، كان لها آثار محدودة على استنفاد المياه الجوفية في أماكن أخرى. ويربط التخفيف من آثار تغير المناخ الصلة بين المنتدى الاقتصادي العالمي والمقياس العالمي. في حين أن هناك قدرًا كبيرًا من عدم اليقين بشأن سياسة المناخ الدولية المستقبلية، يوضح تحليلنا كيف أن تنفيذ التدابير لمراعاة التكاليف الاجتماعية للكربون من شأنه أن يقلل من عائدات النفط والغاز المتاحة لاستيراد الغذاء وتحلية المياه في دول مجلس التعاون الخليجي.

Translated Description (French)

Résumé Nous quantifions le lien du FEM fortement dominé par le pétrole dans trois pays du Conseil de coopération du Golfe (CCG) (Koweït, Qatar et Arabie saoudite) à travers les échelles spatiales et au fil du temps, en utilisant les données empiriques disponibles au niveau national, et explorons l'exposition aux stress du lien (épuisement des eaux souterraines) dans d'autres pays par le biais du commerce virtuel de l'eau. À l'échelle nationale, les compromis du FEM sont assez limités ; alors que tous les secteurs nécessitent des quantités considérables d'énergie, les besoins en eau et en production alimentaire sont modestes par rapport aux autres utilisations. À l'échelle internationale, les revenus des exportations de pétrole dans le CCG permettent à la région de compenser la faible production alimentaire et la rareté de l'eau disponible. Cette dépendance est dynamique dans le temps, augmentant lorsque les prix du pétrole sont bas et que les prix des denrées alimentaires sont élevés. Nous montrons comment la réduction des compromis nationaux peut conduire à une exposition internationale plus élevée, avec des importations de riz originaires de régions où les eaux souterraines s'épuisent. Cependant, l'augmentation des importations de blé de l'Arabie saoudite, après avoir inversé sa politique d'autosuffisance alimentaire, a eu des effets limités sur l'épuisement des eaux souterraines ailleurs. L'atténuation du changement climatique relie le lien entre le FEM et l'échelle mondiale. Bien qu'il existe une grande incertitude quant à la future politique climatique internationale, notre analyse illustre comment la mise en œuvre de mesures pour tenir compte des coûts sociaux du carbone réduirait les revenus pétroliers et gaziers disponibles pour importer de la nourriture et dessaler de l'eau dans le CCG.

Translated Description (Spanish)

Resumen Cuantificamos el nexo del FEM fuertemente dominado por el petróleo en tres países del Consejo de Cooperación del Golfo (CCG) (Kuwait, Qatar y Arabia Saudita) a través de escalas espaciales y a lo largo del tiempo, utilizando datos empíricos disponibles a nivel nacional, y exploramos la exposición a las tensiones del nexo (agotamiento de las aguas subterráneas) en otros países a través del comercio virtual de agua. A escala nacional, las compensaciones del FEM son bastante limitadas; si bien todos los sectores requieren cantidades considerables de energía, los requisitos para la producción de agua y alimentos son modestos en comparación con otros usos. A escala internacional, los ingresos de las exportaciones de petróleo en el CCG permiten a la región compensar la baja producción de alimentos y la escasa disponibilidad de agua. Esta dependencia es dinámica con el tiempo, aumentando cuando los precios del petróleo son bajos y los precios de los alimentos son altos. Mostramos cómo la reducción de las compensaciones internas puede conducir a una mayor exposición internacional, ya que las importaciones de arroz se originan en regiones donde se están agotando las aguas subterráneas. Sin embargo, el aumento de las importaciones de trigo de Arabia Saudita, después de revertir su política de autosuficiencia alimentaria, ha tenido efectos limitados en el agotamiento de las aguas subterráneas en otros lugares. La mitigación del cambio climático vincula el nexo del FEM con la escala global. Si bien existe una gran incertidumbre sobre la futura política climática internacional, nuestro análisis ilustra cómo la implementación de medidas para tener en cuenta los costos sociales del carbono reduciría los ingresos de petróleo y gas disponibles para importar alimentos y desalinizar agua en el CCG.

Files

Siderius_2020_Environ._Res._Lett._15_094024.pdf.pdf

Files (1.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:c533929edb0479143f0cd2f6961176c1
1.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحليل متعدد المقاييس للعلاقة بين المياه والطاقة والغذاء في منطقة الخليج
Translated title (French)
Analyse multi-échelle du lien eau-énergie-alimentation dans la région du Golfe
Translated title (Spanish)
Análisis multiescala del nexo agua-energía-alimentos en la región del Golfo

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3016669387
DOI
10.1088/1748-9326/ab8a86

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1504530583
  • https://openalex.org/W1565707212
  • https://openalex.org/W1799489475
  • https://openalex.org/W1814001396
  • https://openalex.org/W1977562915
  • https://openalex.org/W1979322360
  • https://openalex.org/W1987722184
  • https://openalex.org/W1997054429
  • https://openalex.org/W2000674771
  • https://openalex.org/W2007974060
  • https://openalex.org/W2008379471
  • https://openalex.org/W2009264295
  • https://openalex.org/W2021168884
  • https://openalex.org/W2035432364
  • https://openalex.org/W2046662654
  • https://openalex.org/W2050251662
  • https://openalex.org/W2050900916
  • https://openalex.org/W2050964058
  • https://openalex.org/W2063041902
  • https://openalex.org/W2079300606
  • https://openalex.org/W2093445010
  • https://openalex.org/W2096232499
  • https://openalex.org/W2113132017
  • https://openalex.org/W2139844307
  • https://openalex.org/W2165779784
  • https://openalex.org/W2206568679
  • https://openalex.org/W2251879975
  • https://openalex.org/W2259491632
  • https://openalex.org/W2260043620
  • https://openalex.org/W2278681009
  • https://openalex.org/W2281416392
  • https://openalex.org/W2296728900
  • https://openalex.org/W2340727114
  • https://openalex.org/W2530893195
  • https://openalex.org/W2542298833
  • https://openalex.org/W2602856331
  • https://openalex.org/W2623489174
  • https://openalex.org/W2625842246
  • https://openalex.org/W2743752376
  • https://openalex.org/W2747100754
  • https://openalex.org/W2765481915
  • https://openalex.org/W2768117128
  • https://openalex.org/W2779030561
  • https://openalex.org/W2782414603
  • https://openalex.org/W2783574845
  • https://openalex.org/W2791183958
  • https://openalex.org/W2804740537
  • https://openalex.org/W2885648423
  • https://openalex.org/W2888223744
  • https://openalex.org/W2890698927
  • https://openalex.org/W2938060516
  • https://openalex.org/W2945000075
  • https://openalex.org/W2958473689
  • https://openalex.org/W2979941049