En bäck i Potrero-Caimitals vattendelare i Costa Rica under den torra (överst) och våta (botten) säsongen. Invånarna är beroende av hög nederbörd under den våta säsongen för att ge tillräckligt med vatten för att ta sig igenom den fyra månader långa torrperioden. Kredit:Silja Hund
Ett nytt verktyg kan hjälpa lokala myndigheter i Costa Rica att förbereda sig för perioder av torka under torrperioden baserat på nederbörd under den våta årstiden, forskare rapporterade förra månaden vid 2017 American Geophysical Union Fall Meeting i New Orleans.
Som en del av ett tvärvetenskapligt, internationell forskargrupp kallad FurturAgua, forskare från University of British Columbia och Simon Fraser University har utvecklat ett verktyg som de kallar Groundwater Recharge Indicator för två vattendelar i Guanacaste-provinsen i Costa Rica. Grundvattenladdningsindikatorn kan hjälpa samhällsledare att förbereda sig för torrperioden genom att tillhandahålla en uppskattning av vattentillgången baserad på nederbörd under den våta årstiden. Med detta nya verktyg, myndigheterna kan genomföra vattenvårdande insatser som att samla regnvatten eller använda ytvatten istället för grundvatten innan torrsäsongen börjar och potentiella torka uppstår, enligt forskarna.
I områden med få resurser, som på landsbygden i Costa Rica, "en torka kan döda människor, miljontals människor...så du kan verkligen inte överdriva vikten av vatten i ett utvecklingsland, sa Feyera Hirpa, en miljöingenjör vid University of Oxford som studerar vattenresurser i fattiga samhällen i Kenya som inte var involverad i den nya forskningen.
Forskarna utvecklade grundvattenladdningsindikatorn för Potrero-Caimitals vattendelar och akvifer. Tillsammans med resten av Costa Rica, detta område upplever distinkta våta och torra årstider. Den torra säsongen varar från december till mars, och den våta säsongen varar från april till november.
Forskare installerade vattenmonitorer längs floder och bäckar i Potrero-Caimitals vattendelare i Costa Rica. Invånarna är oroliga över tillgången på vatten och lät gärna forskarna installera bildskärmar på sidan av sina hus. Kredit:Silja Hund
Även om den våta säsongen varar i åtta månader, vissa år finns det inte tillräckligt med regn för att klara torrperioden, enligt forskarna. "Det är då många av samhällena [i det här området] börjar kämpa, sa Silja Hund, en hydrolog vid University of British Columbia som ledde forskningen. Samhällen i detta område använder grundvatten för både jordbruk och bostäder, och som får deras brunnar att torka, sa Hund.
Hund och hennes kollegor ville bättre förstå effekterna av klimatvariationer och vattenanvändning på vattenresurser och använda den kunskapen för att hjälpa samhällen att komma på sätt att effektivt anpassa sig till säsongsbetonad torka.
Forskargruppen satte upp vattenövervakningsstationer vid fem flodplatser, tre grundvattenbrunnar och en central meteorologisk station i Potrero-Caimitals vattendelar. De samlade in data om bäckflöde och vattennivå under två och ett halvt år.
Forskarna samlade också in historiska vattenanvändningsdata från 2005 till 2016. De använde data från sina monitorer och historiska vattenanvändningsdata för att skapa en modell av vattenanvändningsförändringar över tid.
Forskare arbetade med lokalbefolkningen för att installera vattenmonitorer längs floder och bäckar i Potrero-Caimitals vattendelare i Costa Rica. Kredit:Silja Hund
De fann att vattenanvändningen hade ökat med cirka 33 procent från 2005 till 2016, vilket berodde på befolkningsökningar under den perioden. Befolkningen i detta område fortsätter att växa, så ökad vattenanvändning kommer sannolikt att bli mer problematisk, sa Hund.
Forskarna fann också att variationen i nederbörd och torka från år till år påverkas av El Niño Southern Oscillation (ENSO), en periodisk variation i havsytans temperatur och vindar som främst påverkar de tropiska områdena i Stilla havet. Torka inträffade i detta område efter extrema El Niño-år, som är varma, medan hög nederbörd under La Niña-åren, som är svalare, skulle ge tillräckligt med vatten för samhället att klara sig igenom torrperioden.
De använde vattenmonitorerna för att utveckla grundvattenladdningsindikatorn, som är en modell som består av två grafer som visar kumulativt nederbörd och kumulativt grundvatten, respektive, över ett år. Samhällen kan använda graferna för att förutsäga vattentillgången under torrperioden baserat på kumulativ nederbörd när som helst under den våta årstiden.
Hund och hennes kollegor har lämnat över vattenmonitorerna till det lokala universitetet och intressenter i den regionen i Costa Rica, som kommer att fortsätta använda dem för att lära sig om och övervaka sina vattenresurser.
Den här historien återpubliceras med tillstånd av AGU Blogs (http://blogs.agu.org), en gemenskap av jord- och rymdvetenskapsbloggar, värd av American Geophysical Union. Läs originalberättelsen här.
