آب‌های زیرزمینی بزرگ‌ترین منبع آب شیرین در کره زمین هستند. برداشت بیش از حد از منابع زیرزمینی در سال‌های اخیر با هدف آبیاری زمین‌های کشاورزی به افت تراز در سفره‌های آب زیرزمینی در مناطق مهم تولید غذای جهان (مانند شمال‌غربی هند، دشت شمالی چین، مرکز آمریکا و کالیفرنیا) منجر شده است. در صورتی که برداشت با سرعتی بیشتر از سرعت تغذیه طبیعی سفره زیرزمینی انجام شود، به افت تراز آن منجر می‌شود؛ افتی که با تداوم برداشت، در اغلب موارد جبران‌ناپذیر است. اما برداشت ناپایدار از منابع زیرزمینی، فقط تهدید منطقه‌ای نیست و مبادلات گسترده محصولات کشاورزی تولیدشده از این منابع، امنیت آب و غذا را در سطح جهانی نیز با خطر مواجه کرده است.
به تازگی پژوهشی درباره سهم محصولات کشاورزی تولیدشده از منابع زیرزمینی تجدیدناپذیر در مبادلات جهانی غذا و محصولات کشاورزی انجام شد که نتیجه آن در مجله «نیچر» (Nature) منتشر شد. چیزی نزدیک به ١٨ درصد از کل محصولات کشاورزی تولیدشده در دنیا، صادر شده که ١١ درصد از آن از منابع تجدیدناپذیر زیرزمینی تولید می‌شوند. بخش عظیمی از جمعیت زمین در کشورهایی زندگی می‌کنند که به دلیل شرایط محیطی، مایحتاج غذایی خود را از کشورهای دیگر تأمین می‌کنند؛ شرکای غذایی که برای تأمین این نیاز با سرعت زیادی از منابع آب زیرزمینی تجدیدناپذیر خود برداشت می‌کنند.
در این میان، مطابق بررسی‌های انجام‌شده در سال ٢٠١٠، بعضی از کشورها مانند آمریکا، مکزیک، ایران و چین با خطر بزرگ‌تری مواجه هستند چراکه هم در میان واردکنندگان و هم از صادرکنندگان اصلی این محصولات هستند. شکل یک محدوده سفره‌های آب زیرزمینی، میزان برداشت ناپایدار از آنها و محصولات کشاورزی تولیدشده از این منابع آبی را در سراسر دنیا نشان می‌دهد. در این میان میزان برداشت سالانه از منابع تجدیدناپذیر در ایران بسیار بالاست. ١٥ درصد از کل برداشت از منابع تجدیدناپذیر زیرزمینی دنیا در ایران انجام شده که در بخش کشاورزی، بخش اعظم آن صرف تولید برنج و گندم می‌شود.
آب مصرفی برای آبیاری محصولات کشاورزی از منابع تجدیدناپذیر زیرزمینی را Ground water depletion (GWD) می‌نامیم. محققان دانشگاه کالج لندن و دانشگاه کلمبیا در مطالعه اخیر خود به مقایسه میزان GWD نهفته در صادرات و واردات جهانی محصولات کشاورزی در سال ٢٠٠٠ و ٢٠١٠ پرداخته‌اند. نتایج این بررسی نشان می‌دهد GWD جهانی در ١٠ سال ٢٢ درصد افزایش داشته است. تقریبا تمام برداشت‌های ناپایدار از منابع زیرزمینی دنیا، در کشورهای خاورمیانه، آمریکا، مکزیک، چین، هند و پاکستان انجام شده است. این مناطق با تقریب خوبی مناطق اصلی جمعیت در کره زمین هستند که از قضا وابستگی زیادی به منابع آب زیرزمینی نیز دارند. منابع تجدیدناپذیر در این کشورها برای تولید محصولات مختلف کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این میان گندم با اختلاف، بیشترین سهم را در GWD داشته و پس از آن، برنج، نیشکر، کتان و ذرت قرار می‌گیرد. مقدار آب استفاده‌شده از GWD برای تولید محصولات مختلف نیز متفاوت است.
به طور متوسط برای تولید هر کیلوگرم گندم، برنج و ذرت ٨١٢، ١٩٩ و ٧٢ لیتر از این منابع آبی استفاده می‌شود، اگرچه وضعیت در برخی از کشورها وخیم‌تر است. کویت با مصرف ٢١هزارو ٩٠٠ لیتر برای گندم، ایران با مصرف دوهزارو صد لیتر برای برنج و عربستان سعودی با مصرف ٧٩٠ لیتر برای تولید ذرت، رکورددار مصرف بی‌رویه منابع تجدیدناپذیر برای تولید این محصولات در دنیا هستند. چین واردکننده اصلی محصولات کشاورزی تولیدشده از GWD و پس از آن آمریکا، ایران، مکزیک و ژاپن قرار گرفته‌اند. پنج کشور از خاورمیانه (ازجمله ایران) در فهرست ١٠ واردکننده اصلی محصولات کشاورزی تولیدشده از منابع تجدیدناپذیر هستند که وابستگی زیاد این منطقه به این محصولات را نشان می‌دهد. به گفته محققان، اگرچه کشورهای صادرکننده مواد غذایی از این منابع، در کوتاه‌مدت سود تجاری کسب می‌کنند، اما این سود پایدار نخواهد بود. واردکننده‌های این محصولات هم اگرچه در مصرف منابع آب داخلی صرفه‌جویی می‌کنند، اما امنیت غذایی آنها در خطر است، مخصوصا در کشورهای کم‌آب که امکان جایگزینی این محصولات با محصولات کشاورزی داخلی وجود ندارد.
به علاوه این کشورها در خسارت زیست‌محیطی وارده بر آبخوان‌های شریک تجاری خود نیز سهیم هستند. پنج کشور از ١٠ کشور اول در بهره‌برداری ناپایدار از منابع زیرزمینی (شامل آمریکا، مکزیک، ایران، عربستان و چین) در فهرست واردکننده‌های اصلی GWD نیز قرار دارند. امنیت غذایی این کشورها در خطر بوده چراکه به آبخوان‌هایی وابسته‌اند که با نرخی بین ٢٠ تا ٥٠ برابر تغذیه طبیعی از آنها برداشت می‌شود. به‌عنوان مثال ایران واردکننده اصلی برنج تولیدشده از منابع تجدیدناپذیر از پاکستان است که عمدتا از بالادست رود گنگ و پایین حوضه آبریز ایندوس تأمین می‌شوند که هر یک با نرخی معادل ٥٤,٢ و ١٨.٤ برابر برداشت مجاز، بهره‌برداری می‌شوند. ایران نیز به نوبه خود با نرخ ١٩.٧ برابر حد مجاز، به برداشت از منابع زیرزمینی خود پرداخته و محصولات کشاورزی تولیدشده را به کشور عراق صادر می‌کند. وضعیت مشابهی نیز بین آمریکا و مکزیک وجود دارد. شکل دو نحوه مقدار تبادلات مواد غذایی تولیدشده از این منابع آب را در مقیاس جهانی نشان می‌دهد.
این نقاط، مناطق حساس از نظر امنیت غذایی در جهان هستند که با مصرف بیش از حد از منابع آب تجدیدناپذیر، امنیت غذایی داخلی و شرکای تجاری دریافت‌کننده این محصولات را با مخاطره مواجه می‌کنند. طبق آمار، ٩٠ درصد جمعیت دنیا در کشورهایی زندگی می‌کنند که مایحتاج غذایی خود را از شرکایی تأمین کرده که برای تولید این محصولات از منابع تجدیدناپذیر زیرزمینی استفاده می‌کنند. با وجود اینکه برخی از این کشورها بخش کوچکی از آب زیرزمینی را برای مصارف کشاورزی استفاده می‌کنند، اما استهلاک آبخوان‌ها می‌تواند خطر بزرگی را برای منابع غذای جهانی ایجاد کند. پیش‌بینی تقاضای غذا و میزان آب در دسترس، نشان از افزایش برداشت بی‌رویه از آبخوان‌ها و نبود تمهیدات بازدارنده در این زمینه دارد. به‌عنوان نمونه صادرات برنج در پاکستان از ١٩٩٠ تا ٢٠١٠ بیشتر از چهار برابر افزایش یافته و در سال ٢٠١٠ به تنهایی یک‌چهارم GWD پاکستان صرف تولید برنج شده است.
تقاضای زیاد در کشورهای واردکننده، علت اصلی این افزایش برداشت در پاکستان است. رشد جمعیت پاکستان که طبق برآوردهای بانک جهانی تا سال ٢٠٥٠، حدود ٨٢ درصد و در کشورهای واردکننده اصلی، کنیا (١٣٧ درصد)، بنگلادش (٣٣ درصد) و ایران (٢٥ درصد)، نیز می‌تواند این امر را تشدید کند. نتایج این تحقیق مربوط به سال ٢٠١٠ بود و اکنون پس از گذشت هفت سال، ممکن است وضعیت از این نیز وخیم‌تر شده باشد. راهکار محققان برای خروج از بحران برای کشورهای صادرکننده، سیاست‌های صرفه‌جویی در مصرف مانند افزایش بهره‌وری آبیاری، افزایش تولید محصولات مقاوم در برابر خشک‌سالی و پایش مکانیزه برداشت از منابع زیرزمینی (کنتوردارکردن چاه‌ها) است. همچنین حمایت از سیاست‌های کشاورزی پایدار از سوی کشورهای واردکننده این محصولات، نیز راهکار دیگری است.
