Missä ja milloin pintavesi tapahtuu maapallolla, on elintärkeää koko elämälle. Mutta tuo vesi on jatkuvasti muuttumassa. Järvet, joet ja kosteikot katoavat ja virtaavat luonnollisesti; ihmiset suuntaavat vettä omaan käyttöönsä ja patoavat sen säiliöihin. Nyt tutkijat ovat kartoittaneet miljoonia korkearesoluutioisia satelliittikuvia dokumentoidakseen maapallon pintavesien historiaa, joka menee takaisin kolmeen vuosikymmeneen - paljastaen ihmiskunnan dramaattiset vaikutukset sekä vesimuotojen luonnollisen vaihtelun.
Asiaan liittyvä sisältö
- Tutkijat löytävät vanhimmin tunnetun vesialtaan
Maatalouden insinööri Jean-Francois Pekel ja hänen kollegansa ovat luoneet eräänlaisen virtuaalisen aikakoneen, joka näyttää aiemmat muutokset pintavedessä ja tarjoaa perustan vetisen maailman muuttuvan tulevaisuuden kartoittamiselle. Tämän saavutuksen saavuttamiseksi Pekel ja hänen kollegansa käyttivät yli 3 miljoonaa LANDSAT-kuvaa maapallon järvistä, kosteikoista ja joista, jotka otettiin vuosina 1984-2015. He kvantisoivat maailman vesijärjestelmän muutokset kyseisen aikajanan suhteen kuukausittain. Sitten he analysoivat tämän todenperäisen satelliittitietojen valtameren Google Earth Enginen pilvilaskenta-alustalla.
Tulos on visuaalisesti yhtä upea kuin se on tieteellisesti arvokas. "[Tämän] avulla voimme matkustaa ajassa taaksepäin ja tehdä tarkkoja mittauksia muuttuvasta ympäristöstämme", sanoo Pekel Euroopan komission yhteisestä tutkimuskeskuksesta Isprassa, Italiassa. "Menneisyyden mittaaminen auttaa ymmärtämään menneiden taloudellisten ja yhteiskunnallisten valintojemme pitkän aikavälin vaikutuksia ja myötävaikuttaa tietoisempiin johtamispäätöksiin tulevaisuudessa." Hän lisää: "Vanha sanonta [on]" et voi hallita. mitä et voi mitata. ”
Kartta pintavesien jakautumisesta ja muutoksesta 32 vuoden aikana yli 3 miljoonasta Landsat-satelliittikuvasta. Tämä kartta näyttää Ob-joen (Река Обь) Länsi-Siperiassa, Venäjällä ja kuvaa pintavesien alueelliset ja ajalliset kuviot. Tummansiniset värit ovat pysyvän veden alueita ja vaaleammat siniset värit ovat vuodenaikojen vesialueita. Vihreät värit edustavat uusia vuodenaikojen veden alueita ja vaaleanpunaiset värit edustavat kadonneen kauden veden alueita. (Euroopan komissio - Yhteinen tutkimuskeskus, 2016) Kuva osoittaa, että pysyvä pintavesi on kadonnut vuodesta 1984 lähes 90 000 neliökilometrin alueelta, joka ulottuu pääosin Lähi-itään ja Keski-Aasiaan. Yli 70 prosenttia veden menetyksestä tapahtui viidessä vierekkäisessä maassa: Irakissa, Iranissa, Afganistanissa, Uzbekistanissa ja Kazakstanissa. Kuivuus on osittain syyllinen, mutta samoin ovat ihmisten toimet, kuten sääntelemätön jokien poistuminen ja muutokset, padot ja sitä seuraava eteläisen Aral -meren kutistuminen, kirjoittajat toteavat.
Uusi pysyvä pintavesi on kuitenkin muodostunut yli kaksinkertaiseksi alueelle, ja kaikilla mantereilla Oseaniaa lukuun ottamatta esiintyy tällaisen kasvun alueita, pääasiassa vesisäiliöiden täyttymisen vuoksi. (Oseania osoittaa erittäin pienen menetyksen.) Se on yllättävää, koska tutkimukset osoittavat, että ihmiset yleensä tyhjentävät makean veden nopeammin kuin luulimme.
Yksi silmiinpistävimmistä päätelmistä, jotka voidaan tehdä tiedoista, on, että muutos on lokalisoitu. 30 metrin tarkkuudella nämä yksityiskohtaiset kuvat antoivat joukkueelle mahdollisuuden nähdä miljoonia järviä, jotka ovat kooltaan pienempiä kuin 1 neliökilometri, mutta yhdessä voivat olla jopa 40 prosenttia maan koko sisävesialueesta.
Jotkut maat ovat vesirikkaita: Pohjois-Amerikassa on hiukan yli puolet maapallon pysyvästä pintavedestä, mutta siinä asuu alle viisi prosenttia väestöstä. Aasiassa, jossa elää 60 prosenttia ihmisistä, on vain 9 prosenttia maan pysyvästä vedestä - vaikka sen pintavedet ovat kasvaneet 23 prosenttia tänä aikana, johtuen pääasiassa säiliöiden rakentamisen noususta. Afrikassa ja Latinalaisessa Amerikassa on kummassakin noin 9 prosenttia maapallon pysyvästä vedestä, mutta Afrikan vettä jakaa kaksinkertainen määrä ihmisiä: 16 prosenttia koko maailmasta verrattuna 8, 6 prosenttiin.
Kartta pintavesien jakautumisesta ja muutoksesta 32 vuoden aikana yli 3 miljoonasta Landsat-satelliittikuvasta. Tämä kartta osoittaa sisääntulon Linnunpään niemimaan eteläosassa Länsi-Papualla, Indonesiassa ja kuvaa pintavesien alueelliset ja ajalliset kuviot. Tummansiniset värit ovat pysyvän veden alueita ja vaaleanpunaiset värit osoittavat alueita, joissa vettä esiintyy harvemmin. (Euroopan komissio, Yhteinen tutkimuskeskus, 2016) Jokaisella alueella on myös kohtuullinen osuus veden voittajista ja häviäjistä. "Jos tarkastellaan esimerkiksi Yhdysvaltoja, maan pysyvä pintavesi on suhteellisen vakaa - kokonaispinta-ala on kasvanut 0, 5 prosenttia vuodesta 1984", Pekel sanoo. "Mutta saman ajanjakson aikana kuusi länsiosavaltiota (Arizona, Kalifornia, Idaho, Nevada, Oregon, Utah) on menettänyt 33 prosenttia pysyvästä vesipinnastaan kuivuuden ja jatkuvien vedentarpeiden takia." (Liittyy: Ottaen Tarkemmin tarkasteltava globaalia vesipulaa.)
Dai Yamazaki, Japanin merimaapalouden tiede- ja teknologiajärjestön hydrodynaaminen insinööri, kutsuu uutta kuvakokoelmaa parhaaksi ymmärrykseksi Maan muuttuvasta pintavesistä. Pintavesi "on yleensä ihmisten tavoitettavissa oleva vesivaro monilla puolilla maailmaa, ja myös monille eläimille ja kasveille helposti saatavilla oleva vesi on heidän elämänsä kannalta välttämätöntä", toteaa Yamazaki, joka ei ollut mukana vesistöissä. tutkimus. "Lisäksi pintavesien olemassaolo tai puuttuminen voisi olla indikaattori tulva- ja kuivuustilanteista [joten] tämä havaintopohjainen globaalin pintavesidynamiikan analyysi on erittäin tärkeä."
Ihmistekniikan suoraan johtamat suuret pintavesimuutokset havaitaan tyypillisesti helpommin avaruudesta kuin ilmastomuutoksista johtuvat. Pekel mainitsee Turkmenistanin Garabogazköl Aylagy -laguunin elpymisen sen jälkeen, kun laguunin ja Kaspianmeren välinen pado rikkoutui vuonna 1992. Aral-merikriisi, joka johtuu pääasiassa merta ruokkineiden jokien siirtämisestä, on ilmeinen myös avaruudesta.
Muuttuvan ilmaston vaikutuksia on vaikeampi havaita, koska ne ovat takertuissa niin moniin muihin tekijöihin, mukaan lukien muuttuvat ihmisten vedenkäytöt. Mutta jotkut ovat helposti nähtävissä, kuten kuivuus, joka vaikutti Australiaan vuosina 2001-2009.
Myös vetiset muutokset maailman katolla erottuvat. "Joissakin paikoissa, kuten Tiibetin ylätasangolla, joilla suora vaikutus ihmisiin on rajoitettua, syy-seuraussuhde ilmastoon voidaan todeta yksiselitteisesti, ja muut tosiasiat vahvistavat sen", Pekel sanoo.
Kartta pintavesien jakautumisesta ja muutoksesta 32 vuoden aikana yli 3 miljoonasta Landsat-satelliittikuvasta. Tämä kartta näyttää Yenisei-joen (Река Енисей) yläjuovat Venäjällä ja kuvaa pintavesien alueelliset ja ajalliset kuviot. Tummansiniset värit ovat pysyvän veden alueita ja vaaleanpunaiset värit osoittavat alueita, joissa vettä esiintyy harvemmin. (Euroopan komissio, Yhteinen tutkimuskeskus, 2016) Järvien laajentumista Tiibetin tasangolla, hän toteaa, on kiihdyttänyt kiihtyvä lumen ja jäätikön sula, joka johtuu lämpötilan noususta ja lisääntyneestä sademäärästä. ”Tiibetin tasangolla on vaikuttavaa sekä järvien laajentumisessa havaittujen muutosten nopeus että laajuus. Se on melko selkeä viesti siitä, että asiat muuttuvat nopeasti ”kolmannessa navassa”, hän lisää.
”Ilmastomuutos on maailmanlaajuinen ilmiö, mutta ihmisten on kiinnostettava, miten se vaikuttaa heidän tavalliseen elämäänsä”, Yamazaki lisää. ”Tätä työtä tehdään maailmanlaajuisesti, mutta sillä on riittävästi alueellista resoluutiota paikallisen muutoksen havaitsemiseksi. Tästä syystä monet ihmiset uskovat, että tämä työ on hienoa. "
Pekel ja hänen kollegansa loivat karttoja, jotka kuvaavat pysyvää verrattuna vuodenaikojen veteen, voittoja verrattuna tappioihin, vuodenaikojen vesisyklien tasapainoa ja paljon muuta - kaikki tämä on vapaasti saatavana maailmanlaajuisessa pintaveden tutkijassa. Viime kädessä tämän näyttävän kuvan ja sen takana olevien tietokokonaisuuksien paljastukset ovat arvokas työkalu tulevaisuuden johdon ja politiikan muutosten tiedottamiseen.
