NASA: Νέα παγκόσμια καταγραφή των ποταμών της Γης – «Δακτυλικά αποτυπώματα» της ροής του νερού

Η νέα προσέγγιση για την εκτίμηση της αποθήκευσης και της απόρριψης νερού ποταμών προσδιορίζει επίσης περιοχές που χαρακτηρίζονται από «δακτυλικά αποτυπώματα» έντονης χρήσης νερού.

Μια μελέτη με επικεφαλής τους ερευνητές της NASA παρέχει νέες εκτιμήσεις για το πόσα υδάτινα ρεύματα διασχίζουν τα ποτάμια της Γης, τους ρυθμούς με τους οποίους ρέει στον ωκεανό και πόσο έχουν διακυμανθεί και τα δύο αυτά στοιχεία με την πάροδο του χρόνου – κρίσιμες πληροφορίες για την κατανόηση του κύκλου του νερού του πλανήτη και τη διαχείριση τα αποθέματα γλυκού νερού του. Τα αποτελέσματα υπογραμμίζουν επίσης περιοχές που έχουν εξαντληθεί από τη χρήση βαρέως νερού, συμπεριλαμβανομένης της λεκάνης του ποταμού Κολοράντο στις Ηνωμένες Πολιτείες, της λεκάνης του Αμαζονίου στη Νότια Αμερική και της λεκάνης του ποταμού Orange στη νότια Αφρική.

Για τη μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο Nature Geoscience, οι ερευνητές στο Jet Propulsion Laboratory της NASA στη Νότια Καλιφόρνια χρησιμοποίησαν μια νέα μεθοδολογία που συνδυάζει μετρήσεις μέτρησης ρεύματος με μοντέλα υπολογιστή περίπου 3 εκατομμυρίων τμημάτων ποταμών σε όλο τον κόσμο.

NASA: Το Psyche έφτασε με λέιζερ στη Γη από απόσταση 140 εκατ. μιλίων (Βίντεο)

Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι ο συνολικός όγκος νερού στα ποτάμια της Γης κατά μέσο όρο από το 1980 έως το 2009 ήταν 539 κυβικά μίλια (2.246 κυβικά χιλιόμετρα). Αυτό ισοδυναμεί με το μισό του νερού της λίμνης Μίσιγκαν και περίπου το 0,006% του συνόλου του γλυκού νερού, το οποίο είναι το ίδιο το 2,5% του παγκόσμιου όγκου. Παρά το μικρό ποσοστό τους σε όλο το νερό του πλανήτη, τα ποτάμια ήταν ζωτικής σημασίας για τον άνθρωπο από τους πρώτους πολιτισμούς.

Αν και οι ερευνητές έχουν κάνει πολυάριθμες εκτιμήσεις κατά τη διάρκεια των ετών για το πόσο νερό ρέει από τα ποτάμια στον ωκεανό, οι εκτιμήσεις για τον όγκο των ποταμών νερού που συγκρατούν συλλογικά —γνωστοί ως αποθήκευση— ήταν λίγες και πιο αβέβαιες, δήλωσε ο Cédric David, ένας συν-συγγραφέας της JPL. της μελέτης.

Παρομοίασε την κατάσταση με δαπάνες από λογαριασμό όψεως χωρίς να γνωρίζει το υπόλοιπο. «Δεν γνωρίζουμε πόσο νερό υπάρχει στον λογαριασμό και η αύξηση του πληθυσμού και η κλιματική αλλαγή περιπλέκουν περαιτέρω τα πράγματα», είπε ο David. «Υπάρχουν πολλά πράγματα που μπορούμε να κάνουμε για να διαχειριστούμε τον τρόπο που το χρησιμοποιούμε και να βεβαιωθούμε ότι υπάρχει αρκετό νερό για όλους, αλλά το πρώτο ερώτημα είναι: Πόσο νερό υπάρχει; Αυτό είναι θεμελιώδες για όλα τα άλλα».

«Δακτυλικά αποτυπώματα» χρήσης νερού

Η μελέτη προσδιόρισε τη λεκάνη του Αμαζονίου ως την περιοχή με τις περισσότερες αποθήκες ποταμών, με περίπου 204 κυβικά μίλια (850 κυβικά χιλιόμετρα) νερού — περίπου το 38% της παγκόσμιας εκτίμησης. Η ίδια λεκάνη απορρίπτει επίσης το περισσότερο νερό στον ωκεανό: 1.629 κυβικά μίλια (6.789 κυβικά χιλιόμετρα) ετησίως. Αυτό είναι το 18% της παγκόσμιας απόρριψης στον ωκεανό, που ήταν κατά μέσο όρο 8.975 κυβικά μίλια (37.411 κυβικά χιλιόμετρα) ετησίως από το 1980 έως το 2009.

Αν και δεν είναι δυνατό για ένα ποτάμι να έχει αρνητική απόρριψη – η προσέγγιση της μελέτης δεν επιτρέπει ροή ανάντη – για λόγους λογιστικής, είναι πιθανό να βγαίνει λιγότερο νερό από ορισμένα τμήματα του ποταμού απ’ ό,τι εισέρχονταν. Αυτό είναι που οι ερευνητές βρέθηκε για τμήματα των λεκανών του Κολοράντο, του Αμαζονίου και του Όραντζ, καθώς και για τη λεκάνη του Murray-Darling στη νοτιοανατολική Αυστραλία. Αυτές οι αρνητικές ροές υποδηλώνουν ως επί το πλείστον έντονη ανθρώπινη χρήση νερού.

«Αυτές είναι τοποθεσίες όπου βλέπουμε δακτυλικά αποτυπώματα της διαχείρισης του νερού», είπε η επικεφαλής συγγραφέας Elyssa Collins, η οποία διεξήγαγε την ανάλυση ως ασκούμενη στο JPL και διδακτορικό στο Πανεπιστήμιο North Carolina State στο Raleigh.

Ένας νέος τρόπος για την ποσοτικοποίηση των ποταμών

Για δεκαετίες, οι περισσότερες εκτιμήσεις για το συνολικό νερό των ποταμών της Γης ήταν βελτιώσεις ενός αριθμού των Ηνωμένων Εθνών του 1974 και καμία μελέτη δεν έχει δείξει πώς η ποσότητα μεταβάλλεται με το χρόνο. Είναι δύσκολο να γίνουν καλύτερες εκτιμήσεις, είπε ο Ντέιβιντ, λόγω της έλλειψης παρατηρήσεων των ποταμών του κόσμου, ιδιαίτερα εκείνων που βρίσκονται μακριά από ανθρώπινους πληθυσμούς.

Ένα άλλο ζήτημα ήταν ότι υπάρχουν πολύ περισσότεροι μετρητές ρεμάτων που παρακολουθούν τα επίπεδα και τη ροή των μεγάλων ποταμών από ό,τι των μικρών. Υπάρχει επίσης μεγάλη αβεβαιότητα στις εκτιμήσεις για την απορροή της γης – το νερό της βροχής και το λιώσιμο του χιονιού που ρέουν στα ποτάμια.

Η νέα μελέτη ξεκίνησε από την υπόθεση ότι η απορροή που ρέει μέσα και μέσω ενός ποταμού θα πρέπει να είναι περίπου ίση με την ποσότητα που μετρούν οι μετρητές κατάντη. Όπου οι ερευνητές βρήκαν ασυνέπειες μεταξύ προσομοιωμένης απορροής από τρία μοντέλα επιφάνειας γης και μετρήσεων μετρητών που ελήφθησαν από περίπου 1.000 τοποθεσίες, χρησιμοποίησαν τις μετρήσεις μετρητή για να διορθώσουν τους προσομοιωμένους αριθμούς απορροής.

Στη συνέχεια μοντελοποίησαν την απορροή μέσω ποταμών σε έναν παγκόσμιο χάρτη υψηλής ανάλυσης που αναπτύχθηκε χρησιμοποιώντας δεδομένα υψομέτρου και εικόνες από το διάστημα, συμπεριλαμβανομένης της αποστολής τοπογραφίας ραντάρ της NASA. Αυτή η προσέγγιση απέδωσε ποσοστά απόρριψης, τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για την εκτίμηση της μέσης και μηνιαίας αποθήκευσης για μεμονωμένους ποταμούς και τα ποτάμια του πλανήτη συνολικά.

Η χρήση μιας συνεπούς μεθοδολογίας επιτρέπει συγκρίσεις στη ροή και την ανθρώπινη ανάληψη μεταξύ διαφορετικών περιοχών.

«Με αυτόν τον τρόπο μπορούμε να δούμε πού στον κόσμο αποθηκεύεται η μεγαλύτερη ποσότητα νερού ποταμών ή πού αδειάζει η μεγαλύτερη ποσότητα νερού στους ωκεανούς από τα ποτάμια», δήλωσε ο Collins, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας.

• NASA
• καταγραφη
• ποτάμια