Providing an Integrated Model for the Sustainable Development of "Water, Energy and Food" in Iran Using a Grounded Theory Approach

Document Type : Applied Article

Authors

• Fatemeh Momeni Mahmouei ¹
• Ali Akbar Naji Meidani ¹
• Narges Salehnia ¹
• GHasem Eslami ²

¹ Department of Economics, Faculty of Economic and Administrative Sciences, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran

² Department of Management, Faculty of Economic and Administrative Sciences, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran

10.22067/jwsd.v11i3.2404-1320

Abstract

One of the biggest challenges facing societies today is the increasing demand for water, food, and energy in the long term due to resource scarcity. Since Iran is an arid and semi-arid country and its natural resource supply is in a fragile balance due to unsustainable management, climate change, and continuous droughts, this study aims to design an integrated model for the sustainable economic development of water, energy, and food for Iran. In this paper, the Grounded theory was used. In order to collect data with 37 experts in related fields, semi-structured interviews were conducted until reaching theoretical saturation, After a process of continuous data comparison and open, axial, and selective coding, the concepts were organized in the form of 264 primary codes, 66 secondary codes, and 17 categories. The final result of the study is presented in the form of an integrated environmental model of sustainable economic development of water, energy, and food. Based on the pattern obtained in this study, it can be stated that the vulnerability of water, energy, and food resources in Iran is aggravated by population growth, economic growth, excessive exploitation, management factors, climate changes, governance, sanctions, and political issues. Therefore, to create a nexus in the integrated management of water, energy, and food in the country, it is necessary to change and modify the approach and method at several levels. At the highest level, i.e. the political and institutional level, there should be a kind of convergence and integration between the involved institutions including public, private, and civil in these three areas for proper planning. In the next step, the optimal management of resources, the use of appropriate methods and technologies, education and use of social capital capacity, interaction between stakeholders, and population policies should be examined and improved. Accordingly, the necessity of the necessity of paying attention to the linkage approach as a suitable policy strategy for sustainable development has been addressed.

Keywords

• Water
• Energy
• Food
• Grounded Theory Approach
• Sustainable Development

Main Subjects

• Water Management and Economy

---

References

اسلامی، روح‌الله، و رحیمی، احمد. (1398). سیاست‌گذاری و بحران آب در ایران. سیاست‌های راهبردی و کلان، 7(27)، 410-435. doi: 10.32598/JMSP.7.3.5
اسلامی، زینب. (1398). امکان سنجی رویکرد پیوندی آب- انرژی- غذا در مدیریت یکپارچه منابع آب. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان.
اسلامی، قاسم. (1397). کشف فرآیند شکل‌گیری رفتار زیرآب زنی و پیامدهای آن در سازمان‌های بخش دولتی. رساله دکتری، دانشکده علوم اداری و اقتصادی، دانشگاه فردوسی مشهد.
ای‍ران‌ن‍ژاد پ‍اری‍زی، مهدی. (1388). روش‌ه‍ای ت‍ح‍ق‍ی‍ق در ع‍ل‍وم اج‍ت‍م‍اع‍ی: م‍دی‍ری‍ت اق‍ت‍ص‍اد و س‍ای‍ر رش‍ت‍ه‌ه‍ای‌ ذی‍رب‍ط. انتشارات م‍دی‍ران، ت‍ه‍ران.
پارسا، شیما، زارع مهرجردی، محمدرضا، ضیاآبادی، مریم، مهرابی بشرآبادی، حسین. (1400). بررسی تأثیر عوامل اقتصادی بر تخریب محیط‌زیست با استفاده از رویکرد پانل (3SLS) منتخب کشورهای در حال توسعه و توسعه یافته. علوم و تکنولوژی محیط‌زیست، 23(9)، 191-204. https://doi.org/10.30495/jest.2022.50983.4999
پایسته، مرضیه، کلاهی، مهدی، و عمرانیان خراسانی، حمید. (1400). ارتقاء مدیریت منابع طبیعی با تأکید بر حکمروایی خوب. مرتع، 16(1)،140-157. doi: 20.1001.1.20080891.1401.16.1.7.9
پورخسروانی، انیس، توحیدفام، محمد، امینی، علی‌اکبر، و جلالی، رضا. (1399). عوامل مؤثر بر ناکارآمدی سیاست منابع آب ایران. فصلنامه مطالعات سیاسی، 13(50)، 87-109. https://sanad.iau.ir/journal/jourm/Article/681805?jid=681805
حبیبی، کیومرث، خلیلی، امین، همتی، گلشن و ویسی، صلاح. (1400). تحلیل همبستگی تحرکات فضایی جمعیت و چالش‌های زیست‌محیطی در ایران جغرافیا و آمایش شهری منطقه‌ای. 11 (41)، doi: 10.22111/GAIJ.2021.6588
دقیقی اصلی، علی‌رضا، گرایی‌نژاد، غلامرضا، و عجایبی، نسیم. (1396). جمعیت و آب: تعیین جمعیت بهینه ایران با توجه به منابع آب شیرین. مطالعات جمعیتی، 3(1)، 163-182. https://jips.nipr.ac.ir/article_89819.html
رنجبر، میلاد. (1399). ارائه چهارچوبی برای قابلیت‌های پویای دانشگاهی: پژوهشی داده بنیاد. پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد، دانشکده مدیریت و اقتصاد، دانشگاه قم، قم، ایران.
رفیعی بهاره، کیومرثی، حامد، ناصری هرسینی، رضا، و مهدویان سید محمدرضا. (1402). بررسی تأثیر تغییرات آب‌وهوایی بر محیط‌زیست و کشاورزی. پژوهش و فناوری محیط‌زیست، 8(13)، 23-39. doi: 20.1001.1.26763060.1402.8.13.10.1
سلطانی، شیوا، موسوی، سید حبیب‌الله، خلیلیان، صادق، و نجفی علمدارلو، حامد .(1402). ارزیابی آثار تغییرات اقلیم بر گسترش ناامنی غذایی با تأکید بر نقش مدیریت منابع آب در دشت همدان- بهار. پژوهش‌های اقتصادی (رشد و توسعه پایدار)، 23(2)، 249-274. doi: 20.1001.1.17356768.1402.23.2.10.4
شاه محمدی علیرضا، مفاخری، صلاح، ویسی، هادی، و خوشبخت، کوروس .(1396). پیوند آب، غذا و انرژی رهیافتی برای دستیابی به توسعه پایدار. شبکه مطالعات سیاست‌گذاری عمومی یافته‌های پژوهشی سیاستی. شماره مسلسل 1100378.
شاهنوشی، ناصر، نقوی، سمیه، و اعظم رحمتی، الهه. (1395). بازخوردهای کلان اقتصادی–زیست‌محیطی اتخاذ سیاست افزایش جمعیت در ایران. آب و توسعه پایدار، 3(1)، 31-46. doi: 10.22067/JWSD.V3I1.59426
شمس قهفرخی، مهری، عسکری ندوشن، عباس و شمس قهفرخی، فریده. (1400). بررسی اثرات متقابل تغییرات جمعیتی و منابع پایه محیط‌زیست در ایران (با تأکید بر مساله آب). محیط‌زیست و توسعه فرابخشی، 6(71)، 11-24. doi: 10.22034/envj.2021.180146
صابرپور، علی، اخوان فرد، مسعود، و مسعود، غلامحسین. (1400). آثار تحریم‌ها بر انتقال فناوری‌های زیست‌محیطی در حقوق بین الملل با تأکید بر مسأله ایران. مجله علمی پژوهشی حقوق پزشکی، 15(56)، 299-316. article-1-1310-fa.html  http://ijmedicallaw.ir/
صفایی، وحیده، داوری، کامران، و پورمحمد، یاور. (1398). ضرورت پیوند آب، انرژی و غذا بر اساس برنامه استراتژیک توسعه پایدار، آب و توسعه پایدار، 6(2)، 9-14. doi: 10.22067/JWSD.V6I12.72591
صیادی، محمد، سلطانی، امید، و موحدی، سید فرهاد. (1398). ارائه یک مدل مفهومی از پویایی هم‌پیوندی آب - انرژی - غذا در ایران: رویکرد سیستمی. فصلنامه اقتصاد محیط‌زیست و منابع طبیعی، 3(6)، 79-104. doi: 10.22054/eenr.2019.12483
عبدالهی، فاطمه، و قادری، سیمین. (1402). بررسی تأثیر منابع طبیعی و سرمایه انسانی بر ردپای اکولوژیکی ایران. حکمرانی و توسعه، 3(1)، 98-119. doi: 10.22111/JIPAA.2023.399117.1124 
عصمتی، زینب، و عدالت جو، تهمینه. (1399). تحلیل نقش اسناد فرادستی و قوانین برنامه‌های توسعه جمهوری اسلامی ایران در حفاظت از محیط‌زیست. علوم و تکنولوژی محیط‌زیست، 22(2)، 239-254. doi: 10.22034/JEST.2021.26155.3526
فلاحی، فیروز، پورعبدالهیان، محسن، صادقی، سید کمال، و شکری، توحید. (1401). بررسی رابطه‌ی میان رشد اقتصادی و کیفیت محیط‌زیست در ایران: شواهدی جدید مبتنی بر تبدیل موجک پیوسته. پژوهش‌های رشد و توسعه اقتصادی، 12(47)، 35-52. doi: 10.30473/egdr.2020.49586.5499
کرسول، جان دبلیو، و کلارک، ویکی پلانو. (1390). روش‌های پژوهش ترکیب. مترجم: علیرضا کیامنش و جاوید سرایی. انتشارات آبیژ. تهران، ایران.
گودرزی، محمدرضا، پیریائی، رضا، و موسوی، میررحیم. (1398). موانع تصمیم‌گیری در خصوص منابع آب، غذا و انرژی با توجه به تغییرات اقلیمی؛ کاربرد روش تحلیل سلسله مراتبی فازی. فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، 24(3)، ۳۲۳-۳۳۲. doi: 10.29252/geores.34.3.323
گودرزی، مصطفی، قدبیک لو، جواد، غدیری، عادل، و خودشناس، محمدعلی .(1402). تعیین الگوی کشت بهینه مبتنی بر هم‏بست آب انرژی غذا و سود اقتصادی (مطالعه موردی استان مرکزی- دشت فراهان). آب و خاک، 37(2)، 187-202. doi: 10.22067/jsw.2023.79946.1233
مرکز آمار ایران. (1395). سرشماری نفوس و مسکن، تهران، ایران.
مهرآرا، اسداله، مدانلوجویباری، سپیده، و زارع زیدی، علیرضا. (1396). بررسی نقش حفاظت از محیط‌زیست در توسعه پایدار. دو ماهنامه مطالعات کاربردی در علوم مدیریت و توسعه، 3(2)، 85-95. http://noo.rs/6RHl2
میرزایی، شکیبا، قهرمان، بیژن، مساعدی، ابوالفضل، و ضرغامی، مهدی. (1396). راه‌حل‌های سیاستی در مواجه با بحران آب با رویکرد پیوند آب- انرژی- غذا. اولین اجلاس هم اندیشی با متخصصان علوم آب و محیطزیست، وزارت نیرو.
نوروزی، حسین، و یزدانی، سعید. (1401). تبیین آثار انتشار آلودگی و بهره‌برداری از منابع طبیعی بر امنیت غذایی. اقتصاد کشاورزی و توسعه، 30(1)، 1-28. doi: 10.30490/AEAD.20200.353880.1316 
Ali, A., Audi, M., & Roussel, Y. (2021). Natural resources depletion, renewable energy consumption and environmental degradation: A comparative analysis of developed and developing world. International Journal of Energy Economics and Policy, 11(3), 251–260. doi: 10.32479/ijeep.11008
Al-Saidi, M., & Elagib, N. A. (2017). Towards understanding the integrative approach of the water, energy and food nexus. Science of the Total Environment, 574, 1131-1139. doi: 10.1016/j.scitotenv.2016.09.046
Balaka, M. Y., Gamsir, G., Hasddin, H., & Kasim, S. (2023). Study of Environment Economics According to Depletion and Degradation Values of Utilization of Natural Resources in the Regional Economy International Journal of Energy Economics and Policy, 13(6), 463. doi: 10.32479/ijeep.14837
Baloch, M. A., Mahmood, N., & Zhang, J. W. (2019). Effect of natural resources, renewable energy and economic development on CO2 emissions in BRICS countries.Science of the Total Environment, 678, 632-638. doi: 10.1016/j.scitotenv.2019.05.028
Beekma, J., Bird, J., Mersha, A. N., Reinhard, S., Prathapar, S. A., Rasul, G., & Tian, F. (2021). Enabling policy environment for water, food and energy security. Irrigation and Drainage. doi :10.1002/ird.2560
BP. (2022). Statistical Review of World Energy. https://www.bp.com/bp-stats-review-2022-full-report.pdf
Conway, D., Van Garderen, E. A., Deryng, D., Dorling, S., Krueger, T., Landman, W., ... & Dalin, C. (2015). Climate and southern Africa's water–energy–food nexus. Nature Climate Change, 5(9), 837-846. doi: 10.1038/nclimate2735
Corbin, J., & Strauss, A. (2008). Strategies for qualitative data analysis. Basics of Qualitative Research, 7(10), 67-85.
Creswell, J. W. (2002). Educational research: Planning, conducting, and evaluating quantitative. New Jersey: Upper Saddle River.
Crist, E., Mora, C., & Engelman, R. (2017) The interaction of human population, food production, and biodiversity protection. Science, 356(6335), 260-264. doi: 10.1126/science.aal2011
David, L. O., Nwulu, N. I., Aigbavboa, C. O., & Adepoju, O. O. (2023). Resource sustainability in the water, energy and food nexus: role of technological innovation. Journal of Engineering, Design and Technology. doi: 10.1108/JEDT-05-2023-0200
De Amorim, W. S., Valduga, I. B., Ribeiro, J. M. P., Williamson, V. G., Krauser, G. E., Magtoto, M. K., & de Andrade, J. B. S. O. (2018). The nexus between water, energy, and food in the context of the global risks: An analysis of the interactions between food, water, and energy security. Environmental impact assessment review, 72, 1-11. doi: 10.1016/j.eiar.2018.05.002
De Andrade, J. B. S. O., Berchin, I. I., Garcia, J., da Silva Neiva, S., Jonck, A. V., Faraco, R. A., & Ribeiro, J. M. P. (2021). A literature-based study on the water–energy–food nexus for sustainable development. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 35(1), 95-116. doi:10.1007/s00477-020-01772-6
Devers, K. J. & Frankel, R. M. (2000). Study Design in Qualitative Research: Sampling and Data Collection Strategies. Education for Health, 13(2), 263–271. doi: 10.1080/13576280050074543
FAO. (2016). AQUASTAT Main Database. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). http://www.fao.org/
Fotourehchi, Z. (2020). Are UN and US economic sanctions a cause or cure for the environment: Empirical evidence from Iran Environment. Development and Sustainability, 22, 5483-5501. doi: 10.1007/s10668-019-00434-0
Hameed, M., Moradkhani, H., Ahmadalipour, A., Moftakhari, H., Abbaszadeh, P., & Alipour, A. (2019). A review of the 21st century challenges in the food-energy-water security in the Middle East. Water, 11(4), 682. doi: 10.3390/w11040682
Hamidov, A. & Helming, K. (2020). Sustainability considerations in water–energy–food nexus research in irrigated agriculture. Sustainability, 12(15), 6274. doi: 10.3390/su12156274
IEA. (2021). World Energy Balances. Paris. https://www.iea.org/data-and-statistics
Keyhanpour, M. J., Jahromi, S. H. M., & Ebrahimi, H. (2021). System dynamics model of sustainable water resources management using the Nexus Water-Food-Energy approach. Ain Shams Engineering Journal, 12(2), 1267-1281. doi: 10.1016/j.asej.2020.07.029
Li, M., Fu, Q., Singh, VP., Liu, D., Li, T. (2019). Stochastic multi-objective modeling for optimization of water-food-energy nexus of irrigated agriculture. Advances in Water Resources, 127, 209–224. doi: 10.1016/j.advwatres.2019.03.015
Madani, K. (2020). How international economic sanctions harm the environment. Earth's Future, 8(12), 1-12. doi: 10.1029/2020EF001829
Madani, K., AghaKouchak, A., & Mirchi, A. (2016). Iran’s socio-economic drought: challenges of a water-bankrupt nation. Iranian studies, 49(6), 997-1016.
Maja, M. M., & Ayano, S. F. (2021). The impact of population growth on natural resources and farmers’ capacity to adapt to climate change in low-income countries Earth Systems and Environment, 5, 271-283. doi: 10.1007/s41748-021-00209-6
Mirzaei, A., Saghafian, B., Mirchi, A., & Madani, K. (2019). The groundwater-energy-food nexus in Iran’s agricultural sector: implications for water security. Water, 11(9), 1835. doi: 10.3390/w11091835
Mirzaei, A., Abdeshahi, A., Azarm, H., & Naghavi, S. (2022). New design of water-energy-food-environment nexus for sustainable agricultural management. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 36(7), 1861-1874. doi: 10.1007/s00477-021-02131-9
Molajou, A., Afshar, A., Khosravi, M., Soleimanian, E., Vahabzadeh, M., & Variani, H. A. (2021). A new paradigm of water, food, and energy nexus. Environmental Science and Pollution Research, 2, 1-11. doi: 10.1007/s11356-021-13034-1
Nhamo, L., Mabhaudhi, T., Mpandeli, S., Dickens, C., Nhemachena, C., Senzanje, A.,& Modi, A. T. (2020). An integrative analytical model for the water-energy-food nexus: South Africa case study. Environmental Science & Policy, 109, 15-24. doi: 10.1016/j.envsci.2020.04.010
Olawuyi, D. (2020). Sustainable development and the water-energy-food nexus: Legal challenges and emerging solutions. Environmental Science & Policy, 103, 1-9. doi: 10.1016/j.envsci.2019.10.009
Purwanto, A., Sušnik, J., Suryadi, F. X., & Fraiture, C. D. (2021). Water-energy-food nexus: Critical review, practical applications, and prospects for future research. Sustainability, 13(4), 1919. doi: 10.3390/su13041919
Rasul, G. (2016). Managing the food, water, and energy nexus for achieving the Sustainable Development Goals in South Asia. Environ Dev 18, 14–25. doi: 10.1016/j.envdev.2015.12.001
Rezaie, B., & Rosen, M. (2020). The food-energy-water nexus: A framework for sustainable development modeling. Energy Equipment and Systems, 8(2), 179-201. doi: 10.22059/EES.2020.43229
Terrapon-Pfaff, J., Fink, T., & Lechtenböhmer, S. (2018). The water-energy nexus in Iran: water-related challenges for the power sector. Friedrich-Ebert-Stiftung.
United Nations. (2021). Population Division. World Population Prospects 2021. Department of Economic and Social Affairs. https://www.un.org/
Wang, C., Gou, L., & Li, X. (2022). Is education beneficial to environmentally friendly behaviors? Evidence from CEOs. International Journal of Environmental Research and Public Health, 19(18), 11391. doi: 10.3390/ijerph191811391
world bank. (2018). The Water-Energy-Food Nexus in the Middle East and North Africa. https://www.worldbank.org/
Zhang, C., Chen, X., Li, Y., Ding, W., & Fu, G. (2018). Water-energy-food nexus: Concepts, questions and methodologies. Journal of Cleaner Production, 195, 625-639. doi: 10.1016/j.jclepro.2018.05.194
Zheng, X., Wang, R., Hoekstra, A. Y., Krol, M. S., Zhang, Y., Guo, K., & Wang, C. (2021). Consideration of culture is vital if we are to achieve .the Sustainable Development Goals One Earth, 4(2), 307-319. doi: 10.1016/j.oneear.2021.01.012