Comptabilització del cicle de l’aigua de la Terra

Atès que el cicle de l’aigua és un sistema tancat, s’hauria de poder explicar la quantitat d’aigua que es mou dins i fora dels diferents magatzems d’aigua de la Terra amb el pas del temps. Malauradament, els científics encara no poden explicar amb confiança on es troba tota l’aigua, el “pressupost d’aigua”. A revisió dirigit per científics de la iniciativa de canvi climàtic de l’ESA i publicat recentment al Butlletí de la Societat Meteorològica Americana explora per què.

“Hem fet molts avenços, sobretot en observacions espacials del cicle de l’aigua. El programa Copernicus està sent vital per a observacions per satèl·lit consistents a llarg termini “, diu l’autor principal Wouter Dorigo, que es troba a la Universitat de Tecnologia de Viena.

Els autors assenyalen la iniciativa sobre el canvi climàtic, ja que dóna suport al desenvolupament de conjunts de dades globals a llarg termini de satèl·lits que cobreixen molts components clau del cicle de l’aigua, incloses les glaceres, les capes de gel, el nivell del mar, la humitat del sòl, els llacs, la neu, el vapor d’aigua i permafrost.

Tot i que aquestes dades han ajudat a millorar la imatge, encara hi ha components i fluxos del cicle de l’aigua que els satèl·lits no poden controlar.

El doctor Dorigo va comentar: “En particular, no tenim un coneixement precís dels fluxos per a l’ús d’aigües subterrànies, recàrrega i abocament natural, cosa que dificulta la projecció d’un ús sostenible futur”.

Les aigües subterrànies són, amb diferència, el major magatzem d’aigua dolça líquida de la Terra, però dècades d’extracció han provocat l’esgotament dels aqüífers a moltes regions del món.

Tradicionalment, l’aigua subterrània es mesura mitjançant forats o pous, però els llocs d’observació són escassos i les dades sovint discontínues. Les dades de gravetat de satèl·lits com ara les de la NASA Gravity Recovery and Climate Experiment, GRACE i GRACE Follow-On missions es poden utilitzar per rastrejar la dinàmica de les aigües subterrànies. Tanmateix, això és complicat perquè els senyals de gravetat dels dipòsits d’aigua superiors, com els llacs, la neu, el gel i la humitat del sòl, s’han d’eliminar abans que els senyals es puguin fer servir per tenir en compte les aigües subterrànies.

“Actualment, els satèl·lits per si sols no poden resoldre tot el balanç del pressupost hídric. El que necessitem amb més urgència és mesurar de manera coordinada l’aigua subterrània dels sensors a terra, així com més dades sobre l’aigua que fem servir els humans, així com dades sobre l’abocament dels rius “, va continuar el doctor Dorigo.

Els autors també demanen millores en la manera com els registres globals basats en l’espai, com els produïts per la iniciativa sobre el canvi climàtic, s’integren en models per obtenir els components del cicle de l’aigua que no es poden observar. Assenyalen tècniques d’aprenentatge automàtic per ajudar a reduir les incerteses i els biaixos per a la descàrrega i recàrrega d’aigües subterrànies, la humitat profunda del sòl i l’ús del reg, per exemple.

Susanne Mecklenburg, cap de l’oficina climàtica de l’ESA, va dir: “Les recomanacions de l’informe són útils i confirmen que el nou programa climàtic de l’ESA es dirigeix ​​en la direcció correcta donant suport a com les variables climàtiques essencials treballen juntes per ajudar a comprendre el sistema climàtic de la Terra”.

En el futur, una millor comprensió dels valors de les aigües subterrànies també vindrà d’una nova missió de gravetat que s’està desenvolupant dins del programa FutureEO de l’ESA. Actualment, l’ESA i la NASA estan treballant dur per realitzar la missió de gravetat de pròxima generació, també coneguda com a Magic. Aquesta nova missió ambiciosa “pesarà” l’aigua en totes les seves ubicacions, inclosa la subterrània, per aportar més llum sobre la distribució i el transport d’aigua.