See, kus ja millal pinnavesi Maa peal toimub, on kogu elu jaoks ülioluline. Kuid see vesi on pidevalt muutlik. Järved, jõed ja märgalad on looduslikult voolav ja voolav; inimesed suunavad vett oma tarbeks ja tammivad selle reservuaaridesse. Nüüd on teadlased kaardistanud miljonid kõrgresolutsiooniga satelliidipildid, et dokumenteerida Maa pinnavee ajalugu, mis ulatub tagasi kolme aastakümne taha - see paljastab inimkonna dramaatilise mõju ja veemudeli loodusliku varieeruvuse.
Seotud sisu
- Teadlased avastavad vanima teada oleva veekogu
Põllumajandusinsener Jean-Francois Pekel ja tema kolleegid on loonud omamoodi virtuaalse ajamasina, mis näitab minevikus toimunud muutusi pinnavees ja loob aluse meie vesise maailma muutuva tuleviku kaardistamiseks. Selle saavutuse saavutamiseks kasutasid Pekel ja tema kolleegid enam kui 3 miljonit LANDSAT-i pilti Maa järvedest, märgaladest ja jõgedest, mis on tehtud aastatel 1984 kuni 2015. Nad kvantifitseerisid globaalse veesüsteemi muutusi selle ajajoone lõikes kuude kaupa. Seejärel analüüsisid nad seda tõest satelliitandmete ookeani Google Earth Engine'i pilvandmetöötlusplatvormiga.
Tulemus on nii visuaalselt uimastav kui ka teaduslikult väärtuslik. "[See] võimaldab meil ajas tagasi rännata ja oma muutuvat keskkonda täpselt mõõta, " ütleb Pekel, Euroopa Komisjoni Teadusuuringute Ühiskeskusest Ispras, Itaalias. "Mineviku mõõtmine aitab mõista meie varasemate majanduslike ja ühiskondlike valikute pikaajalisi tagajärgi ning aitab tulevikus kaasa teadlikumate juhtimisotsuste tegemisele." Ta lisab: "Vana ütlus [on]" te ei saa hakkama mida sa ei saa mõõta. ”
Pinnavee leviku ja muutuse kaart 32 aasta jooksul enam kui 3 miljonilt Landsat-satelliidipildilt. Sellel kaardil on näidatud Venemaal Siberis Obi jõgi (Река Обь) ning see kajastab pinnavee ruumilisi ja ajalisi mustreid. Tumesinised värvid on püsiv vesi ja heledam sinised värvid on hooajalised. Rohelised värvid tähistavad hooajalise vee uusi piirkondi ja roosad värvid kaotatud hooajavee piirkondi. (Euroopa Komisjon - Teadusuuringute Ühiskeskus, 2016) Kujutistest selgub, et alates 1984. aastast on püsiv pinnavesi kadunud peaaegu 90 000 ruutkilomeetri suurusest alast, mis ulatub peamiselt Lähis-Idasse ja Kesk-Aasiasse. Üle 70 protsendi kogu veekadust leidis aset viies külgnevas riigis: Iraagis, Iraanis, Afganistanis, Usbekistanis ja Kasahstanis. Osaliselt on süüdi põud, kuid nii on ka inimtegevus nagu reguleerimata jõgede äravoolud ja ümbersuunamised, tammid ja sellele järgnev Arali mere lõunaosa kahanemine, leiavad autorid.
Uus püsiv pinnavesi on aga sellest pindalast enam kui kahekordselt moodustunud ja kõigil mandritel, välja arvatud Okeaania, on sellised kasvupinnad, peamiselt veehoidlate täitumise tõttu. (Okeaanias on näha väga väikest kaotust.) See on üllatav, kuna uuringud näitavad, et inimesed juhivad magevett üldiselt kiiremini, kui me arvasime.
Üks silmatorkavamaid järeldusi andmete põhjal on see, et muutus on lokaliseeritud. 30-meetrise eraldusvõime korral võimaldasid need detailsed pildid meeskonnal näha miljoneid järvi, mille suurus on alla 1 ruutkilomeetri, kuid kokku võib see moodustada kuni 40 protsenti Maa kogu sisevee pindalast.
Mõned maad on veerikkad: Põhja-Ameerikas on veidi üle poole Maa püsivast pinnaveest, kuid seal elab vähem kui 5 protsenti oma elanikest. Aasias, kus elab 60 protsenti inimestest, on Maa püsivast veest vaid 9 protsenti - ehkki selle pinnaveed on sel perioodil kasvanud 23 protsenti, peamiselt veehoidlate ehituse buumi tõttu. Aafrikas ja Ladina-Ameerikas on kummaski umbes 9 protsenti Maa püsivast veest, kuid Aafrika vett jagub kaks korda rohkem inimestele: 16 protsenti kogu maailmast ja 8, 6 protsenti.
Pinnavee leviku ja muutuse kaart 32 aasta jooksul enam kui 3 miljonilt Landsat-satelliidipildilt. Sellel kaardil on toodud sisselaskeava Linnupea poolsaare lõunaosas Lääne-Paapuas, Indoneesias ning see kajastab pinnavee ruumilisi ja ajalisi mustreid. Tumesinised värvid on alalised veed ja roosad värvid näitavad piirkondi, kus vesi esineb harvemini. (Euroopa Komisjon, Teadusuuringute Ühiskeskus, 2016) Igas piirkonnas on ka oma õiglane osa veevõitjatest ja kaotajatest. "Kui arvestada näiteks Ameerika Ühendriike, on riigi püsiv pinnavesi suhteliselt stabiilne - üldine pindala on alates 1984. aastast suurenenud 0, 5 protsenti, " ütleb Pekel. "Kuid samal perioodil on kuus lääneriiki (Arizona, California, Idaho, Nevada, Oregon, Utah) kaotanud põua ja püsiva veenõudluse tõttu 33 protsenti oma püsivast veepinnast." (Seotud: Võttes Lähem ülevaade globaalsest veepuudusest.)
Jaapani mere-maa teaduse ja tehnoloogia agentuuri hüdrodünaamiline insener Dai Yamazaki nimetab uut pildikollektsiooni Maa muutuva pinnavee kõige paremaks mõistmiseks. Pinnavesi on üldiselt paljudes maailma paikades inimestele kõige kättesaadavam veeressurss ning ka paljude loomade ja taimede jaoks on veega hõlpsalt ligipääsetav vesi nende eluks vajalik, "märgib Yamazaki, kes ei olnud selle veega seotud uurimistöö. "Lisaks võib pinnavee olemasolu või puudumine olla üleujutuse ja põua indikaatoriks [nii] on see vaatlustel põhinev globaalse pinnavee dünaamika analüüs väga oluline."
Inimese inseneritegevuse poolt otseselt põhjustatud olulisemad pinnavee muutused on kosmosest tavaliselt kergemini märgatavad, kui kliimamuutuste tõttu. Pekel nimetab Türkmenistani Garabogazköl Aylagy laguuni taastumist pärast tammi purunemist laguuni ja Kaspia mere vahel 1992. aastal. Araali mere kriis, mille põhjustas peamiselt merd toitnud jõgede ümbersuunamine, on kosmosest samuti ilmne.
Muutuva kliima mõjusid on keerulisem jälgida, kuna need on seotud paljude muude teguritega, sealhulgas inimeste muutuva veekasutusega. Kuid mõnda neist on hõlpsasti näha, näiteks põud, mis tabas Austraaliat aastatel 2001–2009.
Samuti paistavad silma vesised muutused maailma katusel. "Mõnes kohas, näiteks Tiibeti platool, kus otsene inimmõju on piiratud, saab põhjuse ja tagajärje seose kliimaga üheselt kindlaks teha ja seda kinnitavad ka muud uuringud, " räägib Pekel.
Pinnavee leviku ja muutuse kaart 32 aasta jooksul enam kui 3 miljonilt Landsat-satelliidipildilt. Sellel kaardil on kujutatud Venemaal asuva Yenisei jõe (Река Енисей) ülemisi servasid ja jäädvustatud pinnavee ruumilisi ja ajalisi mustreid. Tumesinised värvid on alalised veed ja roosad värvid näitavad piirkondi, kus vesi esineb harvemini. (Euroopa Komisjon, Teadusuuringute Ühiskeskus, 2016) Tema sõnul on järvede laienemist Tiibeti platool ajendanud kiirenenud lume- ja liustiku sulamine, mille on põhjustanud temperatuuri tõus ja sademete suurenemine. „Tiibeti platool on muljetavaldav nii järve laienemisel täheldatud muutuste kiirus kui ka ulatus. See on üsna selge sõnum, et "kolmandal poolusel" muutuvad asjad kiiresti, "lisab ta.
„Kliimamuutused on globaalse ulatusega nähtused, kuid inimeste huvi peab olema see, kuidas need mõjutavad nende tavapärast elu, “ lisab Yamazaki. „Seda tööd tehakse globaalses mastaabis, kuid sellel on piisav ruumiline eraldusvõime kohalike muutuste tuvastamiseks. Seetõttu usun, et paljud inimesed usuvad, et see töö on suurepärane. ”
Pekel ja tema kolleegid lõid kaardid, mis illustreerivad püsivat versiooni hooajalisest veest, kasumist versus kahjumit, hooajaliste veeringluse järjepidevust ja palju muud - kõik see on ülemaailmse pinnavee uurijal vabalt saadaval. Lõppkokkuvõttes on selle suurejooneliste piltide ja selle taga olevate andmekogumite paljastatud väärtuslik vahend edaspidiste juhtimis- ja poliitiliste muudatuste teavitamiseks.
