许多未来气候演变的情景及其人为驱动因素都包括大量的生物能源作为燃料来源、负排放技术和提供电力。用于灌溉专用生物质种植园的相关淡水抽取量可能相当大，因此可能会增加受影响地区的水限制和压力；然而，文献中提供的水使用假设和数量差异很大。本文回顾了现有的全球对生物能源生产淡水抽取的评估，并将这些估计与其他用水部门的情境进行了比较。我们扫描了现有文献（在430个初始搜索结果中），找到了16篇出版物（其中一些包括几个生物能源-水使用情景），报告了全球生物质种植园灌溉水抽取值，表明抽水量范围在128.4至9000 km3 yr−1之间，这将超过（或与）农业、工业和家庭用水量竞争。为了理解这个大范围的起源，我们提出了不同的基本假设，讨论了主要研究差异，并计算了一个反向水利用效率（iwue），以便于比较每生产一单位生物质收获所需的淡水量。我们得出结论，由于潜在的高水需求以及可能随之而来的权衡，生物能源应成为全球淡水需求和使用评估的重要组成部分。为了解释和比较未来可能的生物能源水抽取量的报告估计，充分披露参数和假设至关重要。一个最小集合应包括生物能源生产系统的完整水平衡（包括蓝水和绿水的划分）、生物能源作物种类及相关的水利用效率、雨养和灌溉生物能源种植园的位置（包括总面积和气象条件）以及总生物质收获量。在未来，一个具有标准化参数和情景的模型比较项目将有所帮助。
将全球平均气温变化限制在远低于2 ∘C可能需要快速大规模部署负排放技术。迄今为止的评估显示，基于生物量的陆地NETs具有很高的潜力，但只有少数评估包括了常见的营养缺乏土壤对生物量生产的影响。在这里，除了对土壤水文的影响外，我们还研究了增强风化（EW）的部署，以向缺乏磷（P）的造林-再造林和自然生长森林（AR）和生物能源草（BG）地区提供营养。利用两个已建立的植被模型的化学计量比和生物量估计，我们计算了AR和BG的营养需求。地质成因的磷供应不足限制了生物量中的碳储存。对于AR的平均磷需求和低地质磷供应情景，AR将封存119 Gt 生物量中的C；对于高地缘供应和低AR-P需求的场景，187 Gt 碳将被隔离在生物量中；对于低地质成因磷供应和高AR磷需求，只有92 Gt 碳将通过生物量积累。平均数量为～150 需要用于EW的Gt玄武岩粉末来填补全球磷缺口，并完全封存预计量的190 Gt C 2006–2099年的平均应收账款P需求情景（2–362 Gt玄武岩粉末分别用于低AR-P需求和高AR-P需求场景）。2099年之前EW的平均固碳潜力为~12 Gt C（～0.2–～27 Gt C） 针对特定情况（不包括通过碱度生产的额外碳固存）。对于BG，8 公斤 玄武岩 m−2 平均而言，a−1可以通过收获补充出口的钾（K）和磷。利用土壤传递函数，我们表明，施用玄武岩粉末对土壤导水性和植物有效水的影响，以缩小预测的磷缺口，将取决于玄武岩和土壤质地，但通常影响是边际的。我们表明，EW可以潜在地缩小AR情景的预测磷缺口和BG收获所输出的营养素，这将减少或取代工业肥料的使用。除此之外，EW还提高了土壤保持养分和土壤pH值的能力，并补充了土壤养分库。最后，电子战的应用可以根据石粉的部署量提高植物的可用水量，这为陆基生物质网络与电子战的耦合增加了一个新的维度。
为了确保水文模型的可靠结果，模型必须充分再现水文过程动力学。通过观察相应模型参数的时间敏感性来提供关于模拟过程动力学的信息。为此分析了参数灵敏度的时间动力学识别模拟的水文过程。基于这些分析可以验证模拟的水文过程是否与真实世界的观测过程相匹配。我们提出了一个框架，利用研究流域中的过程来验证模拟的水文过程。参数敏感性的时间动力学的水文模型被解释为模拟的水文过程，并与观测到的水文过程进行比较研究汇水过程。分析结果显示所有相关水文的适当模拟与集水区中观察到的过程相关的过程。因此，我们得出结论，参数灵敏度的时间动力学有助于验证水文模型的模拟过程
