În decembrie 2022, 65% din vestul Statelor Unite se confrunta cu o secetă severă, rezultatul unei mega-secete care a durat două decenii în Bazinul Fluviului Colorado și care a captat atenția presei din întreaga lume. Cu toate acestea, nu seceta a fost cea care a făcut titlurile de știri când am început cercetarea pentru această poveste despre OpenET, o nouă platformă online revoluționară destinată să ajute fermierii și managerii de apă să monitorizeze și să reducă consumul de apă în bazinele hidrografice unde rezervele nu țineau pasul cu cererea.
Începutul anului 2023 a adus inundații în multe comitate din California, lăsând 68% din stat brusc fără sau cu foarte puțină secetă. Aceste inundații l-au determinat pe Forrest Melton, omul de știință de proiect NASA pentru OpenET și manager de program asociat pentru agricultură și resurse de apă în cadrul programului NASA Earth Action, să întrerupă interviul video după ce un copac a căzut în afara casei sale din Bay Area, într-o zi ploioasă din martie 2023.
Melton nu părea prea optimist în privința condițiilor umede, menționând că California tinde să oscileze între cele două extreme, secetă și inundații. Acesta a făcut referire la iarna 2016/17, care a avut precipitații foarte ridicate, urmată de condiții uscate în anii următori, înainte de ploile abundente și inundațiile din începutul lui 2023.
Conform Sistemului Național Integrat de Informare despre Secetă al NOAA, va fi nevoie de mai mult de un iarnă umedă pentru a reînnoi nivelurile de apă subterană în multe părți din vestul Statelor Unite. Nivelurile apelor subterane din Valea Centrală a Californiei și multe părți ale Acviferului Ogallala continuă să scadă. Necesitatea unei gestionări mai bune a apei rămâne esențială, dar datele necesare pentru a susține abordări noi nu au fost disponibile pe scară largă.
Proiectul OpenET a intrat în scenă, fiind un efort colaborativ multidisciplinar pentru a pune la dispoziție date de evapotranspirație (ET) bazate pe satelit publicului larg. Melton descrie proiectul ca oferind date valoroase și științific robuste la toate nivelurile, “care pot fi folosite pentru a susține luările de decizii de zi cu zi și planificarea pe termen lung pentru a încerca să rezolve unele probleme de gestionare a apei cu adevărat importante în Vest”.
Evapotranspirația este procesul combinat de evaporare și transpirație, ambele transferă apă de la suprafața pământului către atmosferă sub formă de vapori de apă. Deși este un proces care se întâmplă în jurul nostru aproape tot timpul, măsurarea acestuia pe teren este foarte dificilă deoarece vaporii de apă sunt invizibili cu ochiul liber.
Pentru a înțelege efectul evapotranspirației asupra unui ciclu local al apei, putem lua exemplul unei fântâni decorative. De obicei, aceste fântâni reciclează aceeași apă în mod repetat. Pe măsură ce o fântână funcționează, apa este pompată din capetele fântânii, cade înapoi în bazinul fântânii și apoi curge înapoi prin sistemul de conducte înainte de a începe din nou. Putem considera apa rămasă în cadrul sistemului local al fântânii ca fiind o utilizare nefolositoare a apei. Totuși, o parte din apă va fi pierdută din sistemul local al fântânii prin evaporare de la suprafața bazinului sau prin ceață de la pulverizarea fântânii. Imaginați-vă că fântâna are și frunze de nuferi care cresc în bazinul său. Frunzele de nuferi vor folosi apa fântânii pentru a supraviețui și a crește, pierzând o parte din acea apă prin transpirație. Apa totală pierdută este evapotranspirația și este considerată o utilizare consumatoare, deoarece nu poate fi reutilizată de fântână.
Urmărirea evapotranspirației ne poate spune câtă apă este îndepărtată sau “epuizată” dintr-un sistem local al apei și câtă apă trebuie adăugată înapoi pentru a susține creșterea plantelor și a menține un echilibru sănătos între oferta de apă și consumul de apă. Dacă prea multă apă părăsește fântâna, va înceta să funcționeze. Dacă se adaugă prea multă apă, va deborda.
Aceste concepte pot fi aplicate mai larg la ciclul hidrologic în ansamblu, iar datele de evapotranspirație pot juca un rol important în proiectarea și implementarea practicilor durabile de gestionare a apei pentru a combate probleme mai mari precum seceta, precum și reduceri pe termen scurt și lung în disponibilitatea apei.
În mod tradițional, datele despre ET au fost obținute din instrumente și metode pe teren, cum ar fi lisimetrele de cântărire, care cântăresc solul și plantele pentru a urmări volumul de apă pierdut prin evaporare sau transpirație. O altă metodă obișnuită se numește covarianța eddy, care calculează cantitatea de vapori de apă transportată de la suprafața pământului de vârtejele de vânt pe măsură ce se deplasează pe suprafața pământului. Dar ambele sunt costisitoare și dificil de instalat și întreținut, iar măsurătorile sunt reprezentative doar pentru o mică parte a unui câmp agricol individual. Este prohibitiv din punct de vedere al costurilor să se colecteze aceste măsurători pe suprafețe mai mari.
Echipa OpenET a observat nișa importantă lăsată deschisă de metodele tradiționale de măsurare a evapotranspirației și a umplut-o. Aceștia s-au bazat pe decenii de cercetare finanțată de NASA, USDA și USGS și au dezvoltat o nouă platformă care poate lua date deja accesibile și disponibile din programele satelitare, cum ar fi Landsat, și le poate combina cu date meteorologice pentru a calcula ET pentru fiecare sfert de acri de pământ. Sateliții pot înregistra informații precum temperatura suprafeței Pământului și cât din lumina care intră de la soare este reflectată înapoi în spațiu. OpenET poate utiliza modele matematice bazate pe fizică pentru a combina datele satelitare și meteorologice și a furniza date precise despre ratele și volumele de evapotranspirație.
Aceste informații sunt apoi făcute ușor accesibile prin intermediul Explorer-ului de date OpenET, o unealtă gratuită bazată pe web care permite oricui cu o conexiune la internet să acceseze datele furnizate de OpenET. Utilizatorii încep prin selectarea unei zone de interes de pe o hartă a vestului Statelor Unite care oferă date la rezoluția satelitară a unui sfert de acri, dar și împărțite în zone de interes cunoscute și câmpuri agricole individuale, fiecare codificate cu culori cu un harta termică a evapotranspirației. Culorile reci indică rate mai mari de evapotranspirație, în timp ce culorile calde indică rate mai mici. Utilizatorii pot face zoom pe anumite zone de pe hartă și, cu doar un clic, apare un grafic care arată tendințele evapotranspirației pentru o anumită zonă, pentru anul curent și ultimii cinci ani.
Acest lucru poate arăta tendințele lunare ale ET, utile pentru înțelegerea fluctuațiilor sezoniere, dar și tendințele cumulative, utile pentru înțelegerea schimbărilor anuale în evapotranspirație. “Echipa OpenET a abordat proiectul din perspectiva utilizatorului încă de la început, și fiecare element al Explorer-ului de date și serviciilor de date deschise se află acolo pentru că un manager de apă sau un fermier a cerut-o,” a explicat Melton. Pe măsură ce ne jucam cu harta, a devenit evident cât de mult s-a muncit pentru dezvoltarea acestui proiect. Oamenii de știință au trebuit să îmbunătățească modelele și să evalueze acuratețea datelor, programatorii au trebuit să dezvolte interfața utilizatorului și serviciile de date, designerii au trebuit să facă interfața intuitivă suficient de impactantă, grupurile de agricultură și mediu au trebuit să ajute la validarea acurateței modelului, iar utilizatorii de toate tipurile au trebuit să ofere cerințe și apoi să testeze produsul pentru a se asigura că nevoile lor sunt îndeplinite.
Consorțiul OpenET include NASA, USGS, USDA Agricultural Research Service (ARS), Environmental Defense Fund (EDF), Google Earth Engine, California State University Monterey Bay (CSUMB), Desert Research Institute (DRI), Habitat Seven, Chapman University, Cornell University, University of Nebraska-Lincoln și aproape o duzină de alte universități și experți din SUA. Centrul de Cercetare Ames al NASA și CSUMB au jucat roluri cheie în conducerea științifică și tehnică a efortului de la început, lucrând îndeaproape cu DRI, EDF și cu non-profitul recent format OpenET, Inc. În plus, peste 100 de parteneri din comunitatea de gestionare a apei, agricultură și conservare au furnizat cerințe de utilizare și au asistat la proiectarea și testarea platformei și instrumentelor OpenET. “OpenET nu ar fi posibil fără contribuțiile fiecărui partener,” a spus Melton. “Atât din partea implementării, cât și a celor care traduc datele de la OpenET în soluții la probleme de lungă durată.”
Modelele ca cele încorporate în OpenET pot fi instrumente extrem de utile pentru înțelegerea modelelor din…
Acest titlu a fost scris de inteligență artificială Chat GPT, unele date pot fi incorecte. Pentru stirea originala, verificati sursa: Link catre sursa
Sursa si foto: NASA
Daca ati fost martorii unui eveniment sau ai unei situatii neobisnuite care ar putea deveni subiect de stire, contactati-ne la admin@stiridinromania.ro sau pe contul nostru de Facebook stiridinromania.ro!