Kalifornian koetessa uusi kuivuus, teroitetaan työkaluja, jotka voivat auttaa maanviljelijöitä ja karjatilaajia maksimoimaan saamansa veden.
Uusin yritys tällaisen vedenkäytön mittaamiseksi käynnisti viime viikolla julkisen ja yksityisen sektorin liittoutuman, johon kuuluu kolme liittovaltion virastoa – National Aeronautics and Space Administration; Yhdysvaltain maatalousministeriö; ja US Geological Survey – sekä useat yliopistot ja yksityiset tahot. OpenET, jonka tavoitteena on seurata veden käyttöä 17 länsiosavaltiossa, julkaistiin 21. lokakuuta ja on saatavilla osoitteessa www.openetdata.org
ET viittaa evapotranspiraatioon, prosessiin, jossa vesi haihtuu maan pinnalta ja haihtuu kasveista.
Robyn Grimm, ympäristönsuojelurahaston ilmastonkestävästä vesijärjestelmästä vastaava johtaja, vertasi veden hallintaa ilman haihtumistietoja kotitalouden budjetin hallintaan tietämättä, kuinka paljon rahaa käytetään.
"Se on veden kierron toiseksi suurin komponentti, ja sitä voidaan pitää sateen vastakohtana", Grimm sanoi virtuaalisessa tiedotustilaisuudessa, jossa ilmoitettiin käynnistämisestä viime viikolla. "Se on vettä, joka poistuu maan pinnasta ja palaa takaisin ilmakehään, ja sellaisenaan se on veden mitta, jota ei voida enää käyttää paikallisessa järjestelmässä, kun se on levitetty maisemaan."
Ohjelma alkaa NASAn ja Geological Surveyn yhteisen Landsatin satelliittihavainnoilla. Ohjelmassa on kiertoradalla kolme satelliittia, joista uusin laukaistiin syyskuun alussa. Myös muiden NASAn ja Euroopan avaruusjärjestön satelliittien tietoja käytetään.
NASAn Western Water Applications Officen tutkija Forrest Melton sanoi tiedotustilaisuudessa, että haihtuminen kuluttaa energiaa ja jäähdyttää pintaa, josta vesi haihtuu.
"Tämä jäähdytysvaikutus näkyy Landsatin lämpö-infrapuna-anturissa, joka havaitsee korkeammat ET-nopeudet viileämpinä maanpinnan lämpötiloina", Melton sanoi. "Viileämmät lämpötilat puolestaan tarkoittavat, että kasvit käyttävät enemmän vettä tai haihduttavat sitä myös maan pinnalta."
Kasvit heijastavat erilaisia määriä infrapuna- ja lähi-infrapunavaloa kasvillisuuden terveydestä riippuen, Melton totesi.
"Tämän avulla voimme laskea ET lähes jokaiselle lännen maatalouspellolle ja myös mitata kuivuuden (ja maastopalojen) vaikutuksia maisemaan valtavalla määrällä yksityiskohtia", Melton sanoi.
Satelliittitietojen yhdistäminen meteorologisiin tietoihin antaa tutkijoille mahdollisuuden laskea haihtumisnopeudet jokaiselle satelliittikuvan pikselille, Melton sanoi ja lisäsi, että jokainen pikseli on kooltaan 30 x 30 metriä eli noin neljännes hehtaaria.
Myös yksityisellä sektorilla on tällä alalla ponnisteluja käynnissä. Joel Kimmelshue lanseerasi LandIQ:n vuonna 2007 käyttäen joitakin samoja taustalla olevia teknologioita asiakkaidensa puolesta.
"Nostamme hattuamme siitä, että pystymme kommunikoimaan suoraan viljelijän kanssa ja ymmärtämään, miten viljelijä ajattelee, koska olen tuosta ympäristöstä", sanoi Kimmelshue, joka on kotoisin Butte Countyn maanviljelijäperheestä. Hänen teknologiansa porautuu pienempään resoluutioon kuin OpenET 10 metriä x 10 metriä eli 0.02 aaria – ja tiedot ovat vain asiakkaan käytettävissä. OpenET-tiedot ovat sen sijaan yleisön saatavilla rajoitetusti.
Osavaltion vesivarainministeriön satokartoitustyön lisäksi LandIQ kerää haihtumistietoja useille kastelualueille ja pohjaveden kestävyysvirastoille San Joaquinin laakson eteläisimmässä osassa.
"He käyttävät tietoja laskuttaakseen viljelijöitä nyt heidän kuluttamastaan vedestä – kuinka paljon vettä sato haihtuu verrattuna perinteisempään laskutusrakenteeseen, kuinka paljon vettä käytit? Kuinka paljon pumppasit vettä?" Kimmelshue sanoi.
"Sato ei käytä jokaista maaperän pinnalle levitettyä vesipisaraa", hän lisäsi. "Haluat saada jopa noin 90 prosentin hyötysuhteen, jos mahdollista, mutta loput vedestä palaa pohjaveteen."
Kimmelshue selitti, että 90 prosentin hyötysuhde tarkoittaa, että kasvi tai puu ottaa prosenttiosuuden vedestä.
"Tämä tehokkuusaste voi olla niinkin alhainen kuin 50 % riippuen siitä, kuinka hallitset vettä", hän sanoi. "Jos vain käynnistät pumpun ja laitat vettä kolme päivää putkeen, aiot levittää paljon enemmän vettä kuin sato pystyy käyttämään. Jos käynnistät pumpun ja lisäät vettä sadon tarpeen mukaan, minkä tietomme tarjoavat, voit hallita pumppaustasi paljon tehokkaammin.
Kimmelshue ei pidä vain satelliittien sanaa siitä – hän ja hänen henkilökuntansa viettävät paljon aikaa tien päällä.
"Pienyrityksemme keskittyy raskaaseen totuuteen", Kimmelshue sanoi. ”Meillä on noin 80:n verkosto, lähes 90 asemaa, maan päällä olevia ilmasto-ympäristöasemia, jotka mittaavat esimerkiksi tuulen nopeutta ja lämpötilaa, kosteutta ja nettosäteilyä jne. todellisen ET:n laskemiseksi. Käytämme sitä datan kalibrointipinona mallien kouluttamiseen."
Hänen satokartoitustyönsä on myös hyödyllistä, hän huomautti.
"Integroimme tämän satokartoituksen analyysiimme", Kimmelshue sanoi. "Voimme tarkastella mantelien ET:tä, saksanpähkinöiden ET:tä ja sinimailasen ET:tä."
Hänen mukaansa tietojen pitäisi auttaa maanviljelijöitä ja karjatilaajia selviytymään mikroskoopin alla olemisesta.
"Tällä hetkellä viljelijöitä tutkitaan niin paljon, kuinka he ovat tehokkaampia, tehokkaampia ja tehokkaampia – pumppaa vähemmän, pumppaa vähemmän, pumppaa vähemmän", Kimmelshue sanoi. "(Kestävän pohjaveden hoidon lain) vuoksi eteläisessä (San Joaquin) laaksossa ja mahdollisesti muilla osavaltion alueilla jää todennäköisesti merkittävää maaperää kesannoksi. Viljelijät aikovat venyttää vesivaroja niin pitkälle kuin pystyvät. Heitä kannustetaan ehdottomasti olemaan hakematta liikaa tässä vaiheessa."
- Kevin Hecteman, California Farm Bureau Federation