Καθώς η Καλιφόρνια αντιμετωπίζει άλλη μια ξηρασία, τα εργαλεία που μπορούν να βοηθήσουν τους αγρότες και τους κτηνοτρόφους να μεγιστοποιήσουν το νερό που παίρνουν ακονίζονται.
Η πιο πρόσφατη προσπάθεια μέτρησης αυτής της χρήσης νερού ξεκίνησε την περασμένη εβδομάδα από έναν συνασπισμό δημόσιου-ιδιωτικού τομέα που περιλαμβάνει τρεις ομοσπονδιακές υπηρεσίες - την Εθνική Υπηρεσία Αεροναυτικής και Διαστήματος. Υπουργείο Γεωργίας των ΗΠΑ· και το Γεωλογικό Ινστιτούτο των ΗΠΑ – και μια σειρά από πανεπιστήμια και ιδιωτικούς φορείς. Το OpenET, το οποίο στοχεύει στην παρακολούθηση της χρήσης νερού σε 17 δυτικές πολιτείες, κυκλοφόρησε στις 21 Οκτωβρίου και είναι διαθέσιμο στο www.openetdata.org
Το ET αναφέρεται στην εξατμισοδιαπνοή, τη διαδικασία με την οποία το νερό εξατμίζεται από τις επιφάνειες της γης και διαχέεται από τα φυτά.
Ο Robyn Grimm, διευθυντής των κλιματικών ανθεκτικών συστημάτων νερού στο Environmental Defense Fund, παρομοίασε τη διαχείριση του νερού χωρίς δεδομένα εξατμισοδιαπνοής με τη διαχείριση ενός οικιακού προϋπολογισμού χωρίς να γνωρίζει πόσα χρήματα δαπανώνται.
«Είναι το δεύτερο μεγαλύτερο συστατικό του κύκλου του νερού και μπορεί να θεωρηθεί ως το αντίθετο της βροχόπτωσης», είπε ο Γκριμ σε μια εικονική συνέντευξη Τύπου που ανακοίνωσε την εκτόξευση την περασμένη εβδομάδα. «Είναι το νερό που φεύγει από την επιφάνεια της γης και πηγαίνει πίσω στην ατμόσφαιρα, και ως εκ τούτου, είναι ένα μέτρο του νερού που δεν μπορεί πλέον να χρησιμοποιηθεί σε ένα τοπικό σύστημα μόλις εφαρμοστεί στο τοπίο».
Το πρόγραμμα ξεκινά με δορυφορικές παρατηρήσεις από το Landsat, μια κοινή αποστολή μεταξύ της NASA και του Γεωλογικού Ινστιτούτου. Το πρόγραμμα έχει τρεις δορυφόρους σε τροχιά, ο νεότερος εκ των οποίων εκτοξεύτηκε στις αρχές Σεπτεμβρίου. Χρησιμοποιούνται επίσης δεδομένα από άλλους δορυφόρους της NASA και της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας.
Ο Forrest Melton, ένας ερευνητής στο Western Water Applications Office της NASA, δήλωσε στη συνέντευξη Τύπου ότι η εξατμισοδιαπνοή καταναλώνει ενέργεια και ψύχει την επιφάνεια από την οποία εξατμίζεται το νερό.
«Αυτό το φαινόμενο ψύξης είναι ορατό στον θερμικό υπέρυθρο αισθητήρα της Landsat, ο οποίος ανιχνεύει υψηλότερα ποσοστά ET ως ψυχρότερες θερμοκρασίες στην επιφάνεια της γης», είπε ο Melton. «Οι πιο χαμηλές θερμοκρασίες, με τη σειρά τους, σημαίνουν ότι περισσότερο νερό χρησιμοποιείται ή διαχέεται από τα φυτά και επίσης εξατμίζεται από την επιφάνεια της γης».
Τα φυτά θα αντανακλούν διαφορετικές ποσότητες υπέρυθρου και κοντινού υπέρυθρου φωτός ανάλογα με την υγεία της βλάστησης, σημείωσε ο Melton.
«Αυτό μας επιτρέπει να υπολογίσουμε το ET για σχεδόν κάθε γεωργικό τομέα στη Δύση και επίσης να μετρήσουμε τις επιπτώσεις της ξηρασίας (και) της πυρκαγιάς σε όλο το τοπίο με τεράστια λεπτομέρεια», είπε ο Melton.
Ο συνδυασμός των δορυφορικών δεδομένων με τα μετεωρολογικά δεδομένα επιτρέπει στους επιστήμονες να υπολογίσουν τους ρυθμούς εξατμισοδιαπνοής για κάθε pixel μιας δορυφορικής εικόνας, είπε ο Melton, προσθέτοντας ότι κάθε pixel έχει διαστάσεις 30 επί 30 μέτρα ή περίπου ένα τέταρτο του στρέμματος.
Υπάρχουν προσπάθειες του ιδιωτικού τομέα σε αυτόν τον τομέα επίσης. Ο Joel Kimmelshue κυκλοφόρησε το LandIQ το 2007 χρησιμοποιώντας ορισμένες από τις ίδιες υποκείμενες τεχνολογίες για λογαριασμό των πελατών του.
«Κρεμάμε το καπέλο μας στο να μπορούμε να επικοινωνούμε απευθείας με τον καλλιεργητή και να κατανοούμε πώς σκέφτεται ένας καλλιεργητής, επειδή είμαι από αυτό το περιβάλλον», είπε ο Kimmelshue, ο οποίος προέρχεται από μια αγροτική οικογένεια της κομητείας Butte. Η τεχνολογία του μειώνεται σε μικρότερη ανάλυση από το OpenET 10 μέτρα επί 10 μέτρα, ή 0.02 στρέμματα – και τα δεδομένα είναι διαθέσιμα μόνο στον πελάτη. Τα δεδομένα του OpenET, αντίθετα, θα είναι διαθέσιμα στο κοινό με περιορισμένο τρόπο.
Εκτός από τις εργασίες χαρτογράφησης καλλιεργειών για το State Department of Water Resources, το LandIQ αναλαμβάνει τη συλλογή δεδομένων εξατμισοδιαπνοής για μια σειρά αρδευτικών περιοχών και οργανισμούς αειφορίας υπόγειων υδάτων στο νοτιότερο τμήμα της κοιλάδας San Joaquin.
«Χρησιμοποιούν τα δεδομένα για τη τιμολόγηση των καλλιεργητών τώρα για το νερό που καταναλώνουν – πόσο νερό διαχέουν οι καλλιέργειες σε σύγκριση με την πιο παραδοσιακή δομή τιμολόγησης για το πόσο νερό χρησιμοποιήσατε; Πόσο νερό αντλήσατε;» είπε ο Kimmelshue.
«Δεν χρησιμοποιείται κάθε σταγόνα νερού που εφαρμόζεται στην επιφάνεια του εδάφους από την καλλιέργεια», πρόσθεσε. «Θέλετε να έχετε έως και 90% απόδοση περίπου, αν μπορείτε, αλλά το υπόλοιπο νερό επιστρέφει στα υπόγεια ύδατα».
Ένα ποσοστό απόδοσης 90%, εξήγησε ο Kimmelshue, σημαίνει ότι το ποσοστό του νερού απορροφάται από το φυτό ή το δέντρο.
«Αυτό το ποσοστό απόδοσης μπορεί να είναι έως και 50%, ανάλογα με τον τρόπο διαχείρισης του νερού», είπε. «Αν ενεργοποιήσετε απλώς την αντλία σας και εφαρμόσετε νερό για τρεις συνεχόμενες ημέρες, θα βάλετε πολύ περισσότερο νερό από αυτό που μπορεί να χρησιμοποιήσει η καλλιέργεια. Εάν ενεργοποιήσετε την αντλία σας και εφαρμόσετε νερό ανταποκρινόμενη στη ζήτηση της καλλιέργειας, την οποία παρέχουν τα δεδομένα μας, τότε μπορείτε να διαχειριστείτε την άντλησή σας με πολύ πιο αποτελεσματικό τρόπο.»
Ο Kimmelshue δεν δέχεται απλώς τη λέξη των δορυφόρων - αυτός και το προσωπικό του περνούν πολύ χρόνο στο δρόμο.
«Η μικρή μας επιχείρηση επικεντρώνεται στη βαριά βασική αλήθεια», είπε ο Kimmelshue. «Έχουμε ένα δίκτυο περίπου 80, που πλησιάζει τους 90 σταθμούς τώρα, κλιματικούς περιβαλλοντικούς σταθμούς στο έδαφος που μετρούν πράγματα όπως η ταχύτητα του ανέμου και η θερμοκρασία και η υγρασία και η καθαρή ακτινοβολία κ.λπ., για τον υπολογισμό της πραγματικής ET. Το χρησιμοποιούμε ως στοίβα δεδομένων βαθμονόμησης για την εκπαίδευση των μοντέλων.»
Η δουλειά του στη χαρτογράφηση των καλλιεργειών είναι επίσης χρήσιμη, σημείωσε.
«Ενσωματώνουμε αυτή τη χαρτογράφηση των καλλιεργειών στην ανάλυσή μας», είπε ο Kimmelshue. «Μπορούμε να δούμε ET αμυγδάλων, ET των καρυδιών, ET της μηδικής».
Αυτά τα δεδομένα, είπε, θα πρέπει να βοηθήσουν τους αγρότες και τους κτηνοτρόφους να αντιμετωπίσουν το να βρίσκονται στο μικροσκόπιο.
"Υπάρχει τόσος πολύς έλεγχος στους καλλιεργητές αυτή τη στιγμή σχετικά με το να είναι πιο αποδοτικοί, πιο αποδοτικοί, πιο αποδοτικοί - αντλήστε λιγότερο, αντλήστε λιγότερο, αντλήστε λιγότερο", είπε ο Kimmelshue. «Λόγω του νόμου για την αειφόρο διαχείριση των υπόγειων υδάτων, πιθανότατα θα υπάρξει σημαντικό έδαφος στη νότια κοιλάδα (San Joaquin) και πιθανώς σε άλλες περιοχές της πολιτείας. Οι καλλιεργητές θα επεκτείνουν όσο περισσότερο μπορούν αυτά τα αποθέματα νερού. Έχουν απολύτως κίνητρο να μην κάνουν υπερβολικές αιτήσεις σε αυτό το σημείο».
- Kevin Hecteman, Καλιφόρνια Farm Bureau Federation