Satelity na pomoc kurczącym się zasobom wodnym

0

Woda jest jednym z kluczowych elementów umożliwiających występowanie życia na naszej planecie. Bez tego płynu człowiek nie zdołałby przeżyć więcej niż kilka dni. Racjonalne zarządzanie dostępnymi zasobami wodnymi jest niezwykle istotne, a dane satelitarne mogą nas w tym znacznie wspomóc.

Bezpośrednie spożycie, to oczywiście nie jedyne zastosowanie wody. Jest ona wykorzystywana do mycia, produkcji i przemysłu, w celach rekreacyjnych, a także od wieków stanowi niezawodną drogę transportu. Niestety, choć wielu z nas nie zdaje sobie z tego sprawy okręcając kurek w kuchni czy łazience, zasoby wody kurczą się w szybkim tempie. Szczególnie dotyczy to krajów trzeciego świata o skrajnie suchym klimacie. Dziś czołowe organizacje międzynarodowe, misje humanitarne coraz częściej alarmują przed możliwą katastrofą.

Czy i jak satelity mogą pomóc w zmierzeniu się z tym problemem? Na początku warto zastanowić się, w jaki sposób on się zrodził. Niewątpliwie jest to splot wielu czynników. Z jednej strony, w ostatnim stuleciu zauważalny jest skokowy wzrost liczby ludności na całym świecie, a co za tym idzie większy popyt na wodę. Z drugiej w grę wchodzi szybki rozwój przemysłowy, zwłaszcza dziedzin wymagających znacznych ilości wody. Kolejnym, może i najważniejszym czynnikiem są zmiany klimatyczne, które pociągają za sobą olbrzymie migracje ludności i niejednokrotnie „wojny o wodę”. Dramatycznego obrazu dopełnia nieracjonalne zarządzanie zasobami wodnymi i niska świadomość społeczna dotycząca tego problemu.

Ale wróćmy do sedna tematu – czyli jak z tym problemem mogą nam pomóc technologie satelitarne. Otóż mogą się one sprawdzić w wielu obszarach, m.in. w szacowaniu wielkości zasobów wodnych, badaniu jakości i zarządzaniu kryzysowym.

Zacznijmy od zasobów. Wodę pitną czerpiemy z dwóch źródeł – wód powierzchniowych oraz zbiorników podziemnych. Przez stulecia staraliśmy się naszkicować na mapach, gdzie znajdują się poszczególne rzeki i jeziora,  jednak nie potrafiliśmy precyzyjnie określić ile tej wody właściwie posiadamy. Tu z pomocą przychodzi amerykańsko-niemiecka misja Gravity Recovery and Climate Experiment – GRACE. Jest to konstelacja dwóch satelitów przeznaczonych do badania pola grawitacyjnego Ziemi. Ponieważ woda charakteryzuje się mniejszą gęstością niż gleba i skały, ma również niższe przyciąganie grawitacyjne. Dane grawimetryczne zbierane przez GRACE są około 100 razy dokładniejsze niż inne, którymi dysponują oceanografowie, hydrolodzy, glacjolodzy, geolodzy, czy klimatolodzy. Pomiarów z GRACE używa się np. przy pomiarach ilości wody ubywającej z makroregionów, czy tempa topnienia lądolodu na Grenlandii.

Również szacowanie podziemnych zasobów wodnych jest dziś możliwe dzięki satelitom. Naukowcy ze Stanford University zdołali określić wielkość podziemnego basenu wodnego w Kalifornii, posługując się satelitami radarowymi należącymi do NASA. Inny zespół udowodnił zależność pomiędzy temperaturą, a występowanie wód podziemnych – niższa temperatura przy powierzchni świadczy o występowaniu podziemnego zbiornika. Różnice temperatur również mogą być badane przy użyciu technologii satelitarnych.

Badanie jakości także jest możliwe z pułapu kilkuset kilometrów nad powierzchnią Ziemi. Dzięki obrazom satelitarnym specjaliści są w stanie określić szereg parametrów jakościowych wody, takich jak ilość alg, świadczących o występowaniu ścieków i azotanów. Do tych pomiarów wystarczają już bezpłatne zdjęcia z satelity Landsat, o średniej rozdzielczości, ale można także wykorzystać komercyjne satelity, np. Digital Globe, BlackBridge, Google Skybox i Planet Labs.

Dane satelitarne są też ważnym źródłem informacji przy zarządzaniu zasobami wodnymi w rolnictwie. Wody podziemne są niezastąpione na terenach o suchym klimacie, zwłaszcza w ostatnich latach, gdy susze ulegają nasileniu. Jednak przy niekontrolowanym drenażu istnieje ryzyko, że dojdzie do wypompowania większej ilości wód, niż może zostać naturalnie odtworzone. Z tym problemem zetknęła się Kalifornia. W 2015 r. kalifornijski Departament Zasobów Wodnych wydał komunikat, że obszar doliny San Joaquin częściowo zapada się w tempie 5 cm miesięcznie. Tak dokładne dane udało się uzyskać dzięki satelitom radarowym InSer, które badają poziom parowania. Choć pewnych faktów nie da się już cofnąć, dzięki odpowiednim krokom i dywersyfikacji źródeł wody, udało się powstrzymać ten proces.

Wreszcie, obrazy satelitarne są niezwykle przydatne w obszarze zarządzania kryzysowego. Woda, obok swych życiodajnej mocy, jest także niebezpiecznym żywiołem. Przy użyciu satelitów, sztaby antykryzysowe mogą śledzić przebieg powodzi, z większą precyzją przewidywać powodzie, a dzięki temu podejmować szybkie i dokładne akcje. W zeszłym roku dane pochodzące z należącego do Europejskiej Agencji Kosmicznej Sentinela zostały wykorzystane do zmapowania powodzi na rzece Zambezi.

Podsumowując, kurczące się zasoby wodne coraz bardziej niepokoją środowiska naukowe i polityczne na świecie. Racjonalne zarządzanie jej zasobami jest jednym z kluczowych czynników zrównoważonego rozwoju. Dane satelitarne, są bogatym i kompleksowym źródłem informacji, które mogą istotnie wspomóc ten proces.

Przekaż dalej

Komentarze są wyłączone.