Iran har ett vattenproblem. Reserverna i många grundvattenbassänger där har utarmats kraftigt. De senaste 40 åren, landet har investerat mycket i jordbrukssektorn, och har strävat efter att vara oberoende i sin matförsörjning. För att täcka det ökade vattenbehovet, grundvattenbassänger har exploaterats i betydande omfattning på ett i stort sett oreglerat sätt.

Dessutom, regeringen byggde dammar för att lagra vatten för specifika ändamål, särskilt för jordbruket. Dock, detta begränsade det naturliga inflödet till landets grundvattenbassänger nedströms, i sin tur bidrar till ökenspridning och allvarliga miljöproblem, inklusive krympning av sjön Urmia, världens näst största saltsjö i nordvästra Iran, och frekventa damm- och sandstormar de senaste åren i Khuzestan-provinsen i sydväst.

I regionen runt Teheran, huvudstaden med åtta miljoner invånare, efterfrågan på vatten har också ökat kraftigt på grund av tillströmningen av många nya invånare under de senaste fyra decennierna. Antalet brunnar där steg från knappt 4000 1968 till mer än 32, 000 under 2012. Dessutom det var brist på nederbörd i perioder av torka, som har förekommit oftare de senaste åren. Allt detta har kraftigt sänkt grundvattennivån – i Teheran, till exempel, med 12 meter mellan 1984 och 2011.

I delar av Teheran, ytan har sjunkit med flera meter

Detta ställer till ett annat problem:Marken ovanför grundvattenbassängerna sjunker. Mahdi Motagh och Mahmud Haghshenas Haghighi från Remote Sensing Section vid GFZ German Research Center for Geosciences i Potsdam rapporterar om storleken på denna effekt i en studie publicerad i tidskriften Fjärranalys av miljön . Med hjälp av data från fyra radarsatellitsystem, de två forskarna mätte sättningen av jordens yta i Teheran-regionen. De fick reda på att mellan 2003 och 2017, tre områden sjönk där med hastigheter på ibland mer än 25 centimeter per år, och flera meter totalt. För första gången, denna studie spårar i detalj och med exakta mätningar det tidsmässiga förloppet av sättningen i regionen över en längre tidsperiod.

Sprickor i marken och sprickor i byggnadsväggar är, till exempel, konsekvenserna av deformationerna, säger Haghshenas Haghighi och Motagh. De fann också att grundvattenbassängerna i vissa områden skadades irreversibelt av exploateringen. I framtiden, de kommer inte längre att kunna lagra lika mycket vatten som de brukade. Dock, vetenskapligt sunda planer för vattenförvaltning skulle kunna hjälpa till att avskaffa situationen, säger de två forskarna. "Vetenskap och forskning skulle kunna stödja iranska förvaltningar och regeringar att revidera sin vattenförvaltningspolicy för en hållbar utveckling, säger Motagh.

Realtidsdata för georisker

För deras analys, Haghshenas Haghighi och Motagh använde interferometrisk syntetisk aperturradar (InSAR). Med denna teknik, radarsignaler med hög precision i mikrovågsområdet som registrerats av satelliter kan användas för att skapa bilder av topografin på jordens yta. För att dokumentera förändringar i ytan, forskarna använde nio datamängder från satellitsystemet Envisat ASAR, ALOS PALSAR, TerraSAR-X och Sentinel-1 från 2003 till 2017. De kombinerade datamängderna för att undersöka kort- och långtidssvaren från jordytan på förändringar i grundvattennivåer.

Av särskild betydelse var satellitbilder från Sentinel-1-uppdraget, som ger högupplösta radarbilder med en sträcka på 250 kilometer från Teheran-regionen var 24:e dag sedan 2014 och var 12:e dag sedan 2016. "Detta gör det möjligt att analysera georisker, som sättningar, nästan i realtid, säger Motagh.

Nästa, de två forskarna vill utöka sitt forskningsområde och mäta sättningen av marken utanför Teheran med Sentinel-1. "Exploateringen av sådan data för att hantera sättningar över stora områden medför nya utmaningar som måste angripas genom att utveckla avancerade verktyg för brytning av massiva strömmar av radarbilder, " säger Haghshenas Haghighi.