Quantifying interactions in the water-energy-food nexus: data-driven analysis utilizing a causal inference method
Notice bibliographique
Résumé
Introduction: There is a pressing need for a holistic approach to optimize water-energy-food (WEF) resources management and to address their interlinkages with other resources due to population growth, socio-economic development, and climate change. However, the structural and spatial extent of the WEF system boundaries cause exponential growth in computational complexity, making exploratory data analysis crucial to obtain insight into the system’s characteristics and focus on critical components. Methods: This study conducts a multiscale investigation of the WEF nexus within the Canadian prairie provinces (Alberta, Saskatchewan, and Manitoba), utilizing causal-correlational analysis and the multispatial Convergence Cross Mapping (mCCM) method. Initially, we employed regression analysis to establish equations, along with their coefficients of determination (R 2 ), to identify patterns among pairs of WEF sectors, gross domestic product (GDP), and greenhouse gas (GHG) emissions. Subsequently, we conducted a causal analysis between correlated pairs using the mCCM method to explore the cause-and-effect relationships between sector pairs within the Canadian prairie provinces; both individually and as a single unit over the period 1990-2020. Results and discussion: Results show that energy and water are the most influential sectors on GHG emissions and GDP in the prairies as a whole. Energy has a stronger influence on GHG compared to water and food sectors, while water has the strongest causal influence on the GDP of Alberta, and food and energy do so for Saskatchewan and Manitoba, respectively. The trade-offs for improving WEF nexus security strongly depend on the scale of the system under investigation, highlighting the need for careful deliberations around boundary judgment for decision-making. This study provides a better understanding of the WEF-GDP-GHG nexus in the Canadian prairies and existing interrelationships among the aforementioned sectors, helping to build more efficient WEF nexus models for further simulation and scenario analysis.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».