Water Scarcity: Its Present, Future, and Possible Mitigation Through Technology

Abstract

This thesis examines the impact of water scarcity on GDP per capita using a panel dataset spanning more than 120 countries from 1995 to 2020. Employing a two-way fixed effects model, the study exploits within-country variation over time while controlling for unobserved heterogeneity and global shocks. This analysis incorporates mitigation mechanisms directly into the empirical strategy, specifically through interactions between water stress and desalination capacity. The results indicate that a one-point increase in the Water Stress Index (scaled 0-100) is associated with a 2% to 5.9% decline in real GDP per capita. However, these adverse effects are significantly mitigated in countries with advanced desalination infrastructure: those in the top decile of desalination capacity offset up to 83% of the expected losses. The effectiveness of this buffering mechanism depends on governance quality, energy affordability, and institutional capacity. These findings illustrate the importance of integrated adaptation strategies that combine technological investment with institutional resilience in water-scarce economies. Keywords: Water Scarcity, Water Stress Index, GDP, Two Way Fixed Effects, Desalination

Tato diplomová práce zkoumá dopad nedostatku vody na hrubý domácí produkt na obyvatele (HDP per capita) pomocí panelového datového souboru zahrnujícího více než 120 zemí v období 1995 až 2020. Pomocí modelu s dvojitými fixními efekty analýza využívá vnitrostátní variabilitu v čase při současné kontrole nepozorované heterogenity a globálních šoků. Tato analýza přímo začleňuje mitigační mechanismy do empirické strategie, zejména prostřednictvím interakcí mezi vodním stresem a kapacitou odsolování. Výsledky ukazují, že zvýšení indexu vodního stresu o jeden bod (na škále 0-100) souvisí s poklesem HDP per capita přibližně o 2 % až 5,9 %. Tyto negativní dopady jsou však výrazně zmírněny v zemích s rozvinutou odsolovací infrastrukturou: státy v nejvyšším decilu odsolovací kapacity dokáží kompenzovat až 83 % očekávaných ztrát. Účinnost tohoto tlumicího mechanismu závisí na kvalitě správy, dostupnosti energie a institucionální kapacitě. Tato zjištění ilustrují důležitost integrovaných adaptačních strategií, které kombinují technologické investice s institucionální odolností v oblastech trpících nedostatkem vody. Klíčová slova: nedostatek vody, index vodního stresu, HDP, model s dvojitými fixními efekty, odsolování