Unde și când apare apa de suprafață pe Pământ este vitală pentru toată viața. Dar acea apă este constant în flux. Lacurile, râurile și zonele umede revarsă și curge în mod natural; oamenii deviază apa pentru uz propriu și o dam în rezervoare. Acum cercetătorii au cartografiat milioane de imagini de satelit de înaltă rezoluție pentru a documenta istoria apei de suprafață a Pământului care se întinde pe trei decenii - dezvăluind influența dramatică a umanității, precum și variabilitatea naturală a modelelor de apă.
Continut Asemanator
- Oamenii de știință descoperă cel mai vechi cunoscut bazin de apă
Inginerul agricol Jean-Francois Pekel și colegii săi au creat un fel de mașină virtuală a timpului, care arată schimbările din trecut în apele de suprafață și oferă o bază pentru graficul viitorului în schimbare a lumii noastre acvatice. Pentru a realiza acest obiectiv, Pekel și colegii au folosit mai mult de 3 milioane de imagini LANDSAT despre lacurile Pământului, zonele umede și râurile luate între 1984 și 2015. Au cuantificat modificările sistemului apei la nivel global de-a lungul timpului. Apoi, au analizat acest veritabil ocean de date din satelit cu platforma de cloud computing Google Earth Engine.
Rezultatul este la fel de uimitor din punct de vedere vizual, pe atât de valoros științific. „[Aceasta] ne permite să călătorim înapoi în timp și să facem măsurători exacte ale mediului nostru în schimbare”, spune Pekel, de la Centrul comun de cercetare al Comisiei Europene din Ispra, Italia. „Măsurarea trecutului contribuie la înțelegerea consecințelor noastre pe termen lung ale alegerilor noastre economice și sociale din trecut și contribuie la decizii de gestionare mai informate în viitor.” El adaugă: „Vorba veche [nu] nu poți gestiona ceea ce nu poți măsura. "
Harta distribuției și schimbării apei de suprafață pe 32 de ani din peste 3 milioane de imagini din satelit Landsat. Această hartă prezintă râul Ob (Река Обь) în vestul Siberiei, Rusia și surprinde modelele spațiale și temporale din apele de suprafață. Culorile albastru închis sunt zone cu apă permanentă, iar culorile albastre mai deschise sunt zone de apă de sezon. Culorile verzi reprezintă noi zone ale apei de sezon și culorile roz reprezintă zonele cu apa sezonieră pierdută. (Comisia Europeană - Centrul comun de cercetare, 2016) Imaginile dezvăluie că, din 1984, apa de suprafață permanentă a dispărut dintr-o suprafață de aproape 90.000 de kilometri pătrați, care se întinde în mare parte în Orientul Mijlociu și Asia Centrală. Peste 70 la sută din toate acele pierderi de apă au avut loc în cinci țări învecinate: Irak, Iran, Afganistan, Uzbekistan și Kazahstan. Seceta este în parte de vină, dar la fel și activitățile umane, precum retragerile și abaterile nereglementate ale râurilor, barajele și micșorarea ulterioară a Mării Aralului de sud, consideră autorii.
Cu toate acestea, noi ape permanente de suprafață s-au format peste mai mult de dubla respectivă zonă și toate continentele, cu excepția Oceaniei, prezintă zone de o astfel de creștere, în principal datorită umplerii rezervorului. (Oceania arată o pierdere foarte mică.) Este surprinzător, deoarece studiile arată că oamenii în general scurg apa dulce mai repede decât am crezut.
Una dintre cele mai izbitoare concluzii pentru a trage din date este că schimbarea este localizată. La o rezoluție de 30 de metri, aceste imagini detaliate au permis echipei să vadă milioane de lacuri care au fiecare mai puțin de un kilometru pătrat, dar împreună pot reprezenta până la 40% din suprafața totală a apei interioare a Pământului.
Unele terenuri sunt bogate în apă: America de Nord deține puțin mai mult de jumătate din apa de suprafață permanentă a Pământului, dar găzduiește mai puțin de 5 la sută din oameni. Asia, unde 60 la sută dintre oameni trăiește, are doar 9 la sută din apa permanentă a Pământului - deși apele sale de suprafață au crescut cu 23 la sută în această perioadă, în mare parte datorită unui boom în construcția rezervorului. Africa și America Latină au fiecare aproximativ 9% din apa permanentă a Pământului, dar apa din Africa este împărțită de două ori mai mulți oameni: 16% din totalul lumii față de 8, 6%.
Harta distribuției și schimbării apei de suprafață pe 32 de ani din peste 3 milioane de imagini din satelit Landsat. Această hartă prezintă o intrare în sudul Peninsulei Capul Păsărilor din Vestul Papua, Indonezia și surprinde modelele spațiale și temporale din apele de suprafață. Culorile albastru închis sunt zone cu apă permanentă, iar culorile roz arată zone în care apa apare mai rar. (Comisia Europeană, Centrul comun de cercetare, 2016) Fiecare regiune conține, de asemenea, partea sa corectă de câștigători și pierzători de apă. „De exemplu, dacă luați în considerare Statele Unite ale Americii, apa de suprafață permanentă a țării este relativ stabilă - suprafețele globale au crescut cu 0, 5 la sută din 1984”, spune Pekel. „În aceeași perioadă, șase state occidentale (Arizona, California, Idaho, Nevada, Oregon, Utah) au pierdut 33% din suprafețele lor permanente de apă din cauza unei combinații de secetă și cereri susținute de apă.” Privire mai atentă asupra deficitului global de apă.)
Dai Yamazaki, un inginer hidrodinamic la Agenția Japoneză pentru Știința și Tehnologia Marinei Pământului, numește noua colecție de imagini cea mai bună înțelegere a apelor de suprafață schimbătoare ale Pământului. Apa de suprafață „este, în general, cea mai accesibilă resursă de apă pentru ființele umane din multe părți ale lumii și, de asemenea, pentru multe animale și plante, apa ușor de accesat este esențială pentru viața lor”, notează Yamazaki, care nu a fost implicat în cercetare. „Mai mult, existența sau absența apei de suprafață ar putea fi un indicator al evenimentelor inundate și secete [deci] această analiză bazată pe observație a dinamicii globale a apei de suprafață este foarte importantă.”
Schimbările majore ale apelor de suprafață determinate direct de inginerie umană sunt, de obicei, mai ușor observate din spațiu decât cele datorate variației climatice. Pekel citează recuperarea lagunei Garabogazköl Aylagy din Turkmenistan, în urma încălcării unui baraj între lagună și Marea Caspică, în 1992. Criza Mării Aral, cauzată în mare parte de devierea râurilor care au alimentat marea, este evidentă și din spațiu.
Impacturile schimbării climatului sunt mai dificil de observat, deoarece sunt încurcate cu atât de mulți alți factori, inclusiv schimbarea utilizărilor umane ale apei. Dar unele pot fi ușor văzute, cum ar fi seceta care a afectat Australia din 2001 până în 2009.
De asemenea, ies în evidență schimbările apoase pe acoperișul lumii. „În unele locuri, cum ar fi platoul tibetan, unde impactul uman direct este limitat, o relație cauză-efect cu climatul poate fi stabilită fără echivoc și este confirmată de alte studii”, spune Pekel.
Harta distribuției și schimbării apei de suprafață pe 32 de ani din peste 3 milioane de imagini din satelit Landsat. Această hartă prezintă întinderile superioare ale râului Yenisei (Река Енисей) din Rusia și surprinde modelele spațiale și temporale din apele de suprafață. Culorile albastru închis sunt zone cu apă permanentă, iar culorile roz arată zone în care apa apare mai rar. (Comisia Europeană, Centrul comun de cercetare, 2016) El a observat că extinderea lacurilor pe platoul tibetan a fost determinată de topirea accelerată a zăpezii și a ghețarului cauzată de creșterea temperaturilor și creșterea precipitațiilor. „Ceea ce este impresionant pe platoul tibetan este atât viteza, cât și amploarea modificărilor observate în extinderea lacului. Este un mesaj destul de clar că lucrurile se schimbă rapid în „Al treilea pol”, adaugă el.
„Schimbările climatice sunt un fenomen la scară globală, dar interesul oamenilor trebuie să fie modul în care afectează viața lor obișnuită”, adaugă Yamazaki. „Această lucrare este realizată la scară globală, dar are o rezoluție spațială suficientă pentru a detecta schimbările locale. Aceasta este cred că de ce mulți oameni cred că această lucrare este grozavă. ”
Pekel si colegii sai au creat harti care ilustreaza apa permanenta fata de sezon, castiguri fata de pierderi, consistenta ciclurilor apei sezoniere si multe altele - toate acestea fiind puse la dispozitie in mod liber la Global Surface Water Explorer. În cele din urmă, dezvăluirile furnizate de aceste imagini spectaculoase și seturile de date care se află în spatele ei includ un instrument valoros pentru a informa viitorul management și schimbările de politică.
