Kde a kdy povrchová voda na Zemi je životně důležitá. Ale ta voda je neustále v toku. Jezera, řeky a mokřady přirozeně odliv a tok; lidé odvádějí vodu pro vlastní potřebu a přehradou ji do nádrží. Nyní vědci zmapovali miliony satelitních snímků s vysokým rozlišením, aby dokumentovaly historii povrchové vody Země, která sahá tři desetiletí - odhaluje dramatický vliv lidstva i přirozenou variabilitu vzorců vody.
Související obsah
- Vědci objevují nejstarší známý kaluž vody
Zemědělský inženýr Jean-Francois Pekel a jeho kolegové vytvořili jakýsi virtuální stroj času, který ukazuje minulé změny v povrchové vodě a poskytuje základní linii pro zmapování měnící se budoucnosti našeho vodního světa. Aby toho dosáhli, Pekel a jeho kolegové použili více než 3 miliony snímků LANDSATu na jezerech, mokřadech a řekách Země pořízených v letech 1984 až 2015. Meziměsíčně kvantifikovali změny globálního vodního systému v této časové ose. Poté analyzovali tento skutečný oceán satelitních dat pomocí cloudové výpočetní platformy Google Earth Engine.
Výsledek je vizuálně ohromující, jak je vědecky hodnotný. „[To] nám umožňuje cestovat zpět v čase a provádět přesná měření našeho měnícího se prostředí, “ říká Pekel ze Společného výzkumného střediska Evropské komise v italské Ispře. „Měření minulosti přispívá k našemu pochopení dlouhodobých důsledků našich minulých ekonomických a společenských rozhodnutí a přispívá k dalším informovanějším rozhodnutím v oblasti řízení v budoucnosti.“ Dodává: „Staré přísloví [je], které nemůžete zvládnout co nemůžete změřit. “
Mapa distribuce a změny povrchové vody za 32 let z více než 3 milionů satelitních snímků Landsat. Tato mapa ukazuje řeku Ob (Река Обь) v západní Sibiři v Rusku a zachycuje prostorové a časové vzorce v povrchové vodě. Tmavě modré barvy jsou oblasti trvalé vody a světlejší modré barvy jsou oblasti sezónní vody. Zelené barvy představují nové oblasti sezónní vody a růžové barvy představují oblasti ztracené sezónní vody. (Evropská komise - Společné výzkumné středisko, 2016) Snímky ukazují, že od roku 1984 neustálá povrchová voda zmizela z téměř 90 000 čtverečních kilometrů, které se táhnou většinou na Středním východě a ve Střední Asii. Více než 70 procent všech těchto ztrát vody došlo v pěti sousedních zemích: Iráku, Íránu, Afghánistánu, Uzbekistánu a Kazachstánu. Autoři zjišťují, že částečně je na vině sucho, ale také lidské činnosti, jako neregulované výběry a odklony řek, přehrady a následné zmenšení jižního Aralského moře.
Na více než dvojnásobné ploše se však vytvořila nová trvalá povrchová voda a na všech kontinentech s výjimkou Oceánie jsou oblasti s takovým růstem, především kvůli plnění nádrže. (Oceánie vykazuje velmi malou ztrátu.) To je překvapivé, protože studie ukazují, že celkově lidé vypouštějí sladkou vodu rychleji, než jsme si mysleli.
Jedním z nejvýraznějších závěrů, který lze vyvodit z údajů, je to, že změna je lokalizována. V rozlišení 30 metrů umožnily tyto podrobné snímky týmu vidět miliony jezer, z nichž každá má velikost menší než 1 kilometr čtvereční, ale společně mohou představovat až 40 procent celkové vnitrozemské vodní plochy Země.
Některé země jsou bohaté na vodu: Severní Amerika drží o něco více než polovinu trvalé povrchové vody Země, ale je domovem méně než 5 procent jejích obyvatel. Asie, kde žije 60 procent lidí, má pouze 9 procent stálé vody Země - i když její povrchové vody během tohoto období vzrostly o 23 procent, a to převážně kvůli rozmachu ve výstavbě nádrží. Afrika a Latinská Amerika mají vždy asi 9 procent permanentní vody na Zemi, ale africkou vodu sdílí dvakrát tolik lidí: celkem 16 procent světa oproti 8, 6 procenta.
Mapa distribuce a změny povrchové vody za 32 let z více než 3 milionů satelitních snímků Landsat. Tato mapa ukazuje přívod na jihu poloostrova Ptačí hlava v západním Papua v Indonésii a zachycuje prostorové a časové vzorce v povrchové vodě. Tmavě modré barvy jsou oblasti trvalé vody a růžové barvy ukazují oblasti, kde se voda vyskytuje méně často. (Evropská komise, Společné výzkumné středisko, 2016) Každý region také obsahuje svůj spravedlivý podíl vítězů a poražených vody. "Pokud například vezmete v úvahu Spojené státy americké, je trvalá povrchová voda v zemi relativně stabilní - celkové oblasti se od roku 1984 zvýšily o 0, 5 procenta, " říká Pekel. "Ve stejném období však šest západních států (Arizona, Kalifornie, Idaho, Nevada, Oregon, Utah) ztratilo 33 procent svých trvalých vodních ploch v důsledku kombinace sucha a trvalých požadavků na vodu." Bližší pohled na globální nedostatek vody.)
Dai Yamazaki, hydrodynamický inženýr Japonské agentury pro vědu a technologii mořských zemí, nazývá novou sbírku snímků tím nejlepším pochopením měnící se povrchové vody Země. Povrchová voda „je obecně nejdostupnějším vodním zdrojem pro lidi v mnoha částech světa a také pro mnoho zvířat a rostlin je pro jejich život nezbytná snadno přístupná voda, “ říká Yamazaki, který se nezúčastnil výzkum. "Kromě toho by existence nebo absence povrchových vod mohla být indikátorem událostí povodní a sucha, takže tato analýza založená na pozorování globální dynamiky povrchových vod je velmi důležitá."
Hlavní změny povrchové vody přímo řízené lidským inženýrstvím jsou obvykle snadněji spatřeny z vesmíru než změny způsobené změnami klimatu. Pekel cituje zotavení turkmenistánské laguny Ayabab v Turabmenistánu po porušení hráze mezi lagunou a Kaspickým mořem v roce 1992. Krize Aralského moře, způsobená převážně odkloněním řek, které napájely moře, je také zřejmá z vesmíru.
Dopady měnícího se klimatu je obtížnější pozorovat, protože jsou zapleteny s tolika dalšími faktory, včetně změny lidského využití vody. Ale některé jsou snadno vidět, jako sucho, které zasáhlo Austrálii v letech 2001 až 2009.
Vynikají také vodní změny na střeše světa. "Na některých místech, jako je tibetská plošina, kde je přímý dopad na člověka omezený, lze jednoznačně stanovit příčinnou a klimatickou souvislost s klimatem a ve skutečnosti je potvrzena jinými studiemi, " říká Pekel.
Mapa distribuce a změny povrchové vody za 32 let z více než 3 milionů satelitních snímků Landsat. Tato mapa ukazuje horní úseky řeky Yenisei (Река Енисей) v Rusku a zachycuje prostorové a časové vzorce v povrchové vodě. Tmavě modré barvy jsou oblasti trvalé vody a růžové barvy ukazují oblasti, kde se voda vyskytuje méně často. (Evropská komise, Společné výzkumné středisko, 2016) Rozšíření jezer na tibetské náhorní plošině, poznamenává, bylo poháněno zrychlenou taveninou sněhu a ledovce způsobenou rostoucími teplotami a zvýšenými srážkami. „Na tibetské náhorní plošině je působivá jak rychlost, tak rozsah pozorovaných změn v rozšíření jezera. Je to docela jasná zpráva, že se věci ve třetím pólu rychle mění, “dodává.
„Změna klimatu je celosvětovým fenoménem, ale zájem lidí musí být o to, jak ovlivní jejich obvyklý život, “ dodává Yamazaki. „Tato práce se provádí v celosvětovém měřítku, ale má dostatečné prostorové rozlišení k detekci místních změn. Proto si myslím, že mnoho lidí věří, že tato práce je skvělá. “
Pekel a jeho kolegové vytvořili mapy, které ilustrují permanentní versus sezónní vodu, zisky versus ztráty, konzistenci sezónních vodních cyklů a další - to vše je volně dostupné v Global Surface Water Explorer. Nakonec odhalení, která přináší toto velkolepé zobrazení, a soubory dat, které jsou za ním, představují cenný nástroj pro informování o budoucích řízeních a změnách politiky.
