En forskningsstudie från University of Oklahoma, ledd av professor Xiangming Xiao, avslöjar de divergerande trenderna för öppna ytvattenförekomster i det angränsande USA från 1984 till 2016, specifikt, en minskande trend i de vattenfattiga staterna och en ökande trend i de vattenrika staterna. Ytvattenresurser är avgörande för allmän vattenförsörjning, industri, lantbruk, biologisk mångfald och ekosystemtjänster.

"Uppgifterna, information och kunskap om långsiktiga trender för ytvattenförekomster över CONUS vid hög rumslig upplösning är värdefulla för planering och hantering av ytvattenresurser, dock, de är inte allmänt tillgängliga ännu, sa Xiao, professor i ekologi och fjärranalys vid institutionen för mikrobiologi och växtbiologi, OU Vetenskapshögskolan.

Xiao och hans team analyserade cirka 370, 000 Landsat-bilder och genererade årliga frekvenskartor för ytvattenförekomster för 1984 till 2016 med 30 m rumslig upplösning. Zhenhua Zhou, första författare på studien och en av Xiaos doktorander, säger, "Googles molnplattform Earth Engine, fritt tillgänglig Landsat-bilddata, Tillsammans med de nya och robusta kartalgoritmerna härledda från år av fjärranalysstudier tidigare gjorde det möjligt för OU-forskare att utföra den kontinentala bilddataanalysen."

Den rumsliga-temporala dynamiken och trenderna för årslånga vattenförekomster i CONUS under 1984 till 2016 kvantifierades av stater och vattendelar. Under den perioden, 10 vattenfattiga stater i sydvästra och nordvästra USA hade statistiskt signifikanta minskande trender i ytvattenområdet, men 20 vattenrika stater i sydöstra USA och norra Great Plains hade statistiskt signifikanta ökande trender. Klimatet var den främsta drivkraften för så olika trender i ett år långt ytvattenområde sedan 1984.

"Enligt klimatförutsägelser, den årliga nederbörden kommer sannolikt att minska i sydväst men öka i östra USA under 2000-talet, därför, de observerade olika trenderna i ytvattenområden sedan 1984 kan fortsätta att inträffa i framtiden, sa Xiao.

OU-forskare kombinerade ytvattenområdets data med landvattenlagringsdata från NASA:s Gravity Recovery and Climate Experiment under 2002 till 2016 för att undersöka datadynamiken i svår torka och pluvial år. De detaljerade analyserna i Kalifornien och Southern Great Plains (Kansas, Oklahoma och Texas) visar tydligt ett stort uttag av grundvatten under dessa torkaår och långsam återhämtning av ytvattenområdet efter torkan, lagring av grundvatten och landvatten över år.

Ett papper om denna studie av Xiao och hans team, "Divergerande trender för öppet ytvattenområde i de sammanhängande USA under 1984 till 2016, " har publicerats av Proceedings of the National Academy of Sciences .