Topografiskt skisserade upptagningsområden är en rumslig enhet baserad på jordytans former. De visar hur mänskliga aktiviteter och klimatförändringar påverkar tillgängliga mängder vatten. Kunskap om dessa enheter är grundläggande för hållbar vattenhantering. Dock, på grund av tunnelbaneförbindelser, vissa upptagningsområden ackumulerar vatten från områden utanför deras topografiska gränser, medan andra i själva verket är mycket mindre än deras ytopografi skulle föreslå. För närvarande, de flesta hydrologiska modelleringsstrategier tar inte hänsyn till dessa grundvattenanslutningar, men anta att upptagningsområdena är oberoende av sin omgivning. Av denna anledning, Dr Yan Liu och biträdande professor Dr. Andreas Hartmann från ordföranden för hydrologisk modellering och vattenresurser vid universitetet i Freiburg, tillsammans med ett team av forskare från University of Bristol i England och Princeton University i USA, har infört Effective Catchment Index (ECI). Med denna nya mätvärde, de kunde avgöra hur topografiska och faktiska upptagningsområden skiljer sig vid analys av en global datamängd. Teamet publicerade nyligen resultaten i tidningen Miljöforskningsbrev .

Med hjälp av ECI, laget under ledning av Liu och Hartmann kunde visa att antagandet om en sluten vattenbalans, dvs att flodens nivå endast förändras genom nederbörd och avdunstning från dess topografiska område, till exempel, gäller inte ett stort antal upptagningsområden runt om i världen. Var tredje undersökt upptagningsområde har ett effektivt upptagningsområde som är ännu större än två gånger eller mindre än hälften av dess topografiska område. Forskarna insåg att dessa områden påverkar eller påverkas utanför sina topografiska gränser av vattenhanteringsaktiviteter som pumpning av grundvatten och, till exempel, avskogning eller skogsplantering.

Med deras analys, forskarna visar att ECI de har omdefinierat är lämpligt för att undersöka hur torka kan sprida sig över topografiska gränser till följd av vattenbyte. Det kan också användas i analysen av klimat- och markanvändningens effekter på gränsöverskridande vattenutbyte. "Så här har vi sett var vi behöver ytterligare undersöka underjordiska nätverk över topografiska gränser för att stödja hållbar vattenförvaltning, säger Hartmann.