Ännu en sommar, ytterligare en torka. Sydneys vattenförråd är tomma, och avsaltningsanläggningar dammas av. Någon annanstans, krympta floder, sjöar och dammar är svullna av ruttnande fisk. regeringar, bevattnare och miljöpartister skyller på varandra för torkan, eller bara skylla på naturen.

För att vara säker, Australien är tillräckligt stort för att vanligtvis lämna någon del av vårt land i väntan på regn. Så vad är egentligen en torka, och hur vet vi när vi är i det?

Den här frågan är viktig, för att förklara torka har praktiska konsekvenser. Till exempel, det kan berättiga de som drabbas till statligt bistånd eller försäkringsutbetalningar.

Men det är också en förvånansvärt svår fråga. Torka är inte som andra naturliga faror. De är inte en enda extrem väderhändelse, men den ihållande bristen på en ganska vanlig händelse:regn. Vad mer, det är inte bristen på regn i sig som i slutändan påverkar oss. Öknen är en torr plats men den kan inte alltid kallas i torka.

I sista hand, Det som spelar roll är effekterna av torka:skadorna på grödor, betesmarker och miljö; de okontrollerbara bränderna som kan få fäste i torkade skogar och gräsmarker; bristen på vatten i dammar och floder som hindrar dem från att fungera. Var och en av dessa effekter påverkas av mer än bara mängden regn under ett godtyckligt antal månader, och det gör det svårt att definiera torka.

Både forskare och regeringar har letat efter sätt att mäta torka på ett sätt som är mer relaterat till dess effekter. Vilken bonde eller trädgårdsmästare som helst kan berätta att du inte behöver mycket regn, men du behöver det vid rätt tidpunkt. Det är här jorden blir riktigt viktig, eftersom det är där växter får sitt vatten.

För mycket regn på en gång, och det mesta går förlorat till avrinning eller försvinner djupt ner i jorden. Det betyder inte att det är förlorat. Avrinning hjälper till att fylla våra floder och vattendrag. Vatten som sjunker djupt ner i jorden kan fortfarande vara tillgängligt för vissa växter. Medan vår gräsmatta vissnar, träd fortsätter som om det inte är något fel. Det beror på att deras rötter gräver längre, når jordfuktighet som är begravd djupt.

En bra början i att definiera och mäta torka vore att veta hur mycket markfukt växtligheten fortfarande kan få ut ur jorden. Det är en väldigt svår sak att göra, eftersom varje skörd, gräs och träd har ett annat rotsystem och växer i en annan jordtyp, och fördelningen av fukt under ytan är inte lätt att förutsäga. Många torrmarks- och bevattningsbönder använder jordsensorer för att mäta hur bra deras grödor går, men detta säger oss inte mycket om resten av landskapet, om skogens brandfarlighet, eller betesmarkernas tillstånd.

Jordar och satelliter

Som det visar sig, du måste röra dig längre bort för att komma närmare detta problem – ut i rymden, att vara precis. I vår nya forskning, publicerad i Nature Communications, vi visar hur mycket satellitinstrument kan berätta för oss om torka.

Satellitinstrumenten har prosaiska namn som SMOS och GRACE, men sättet de mäter vatten är häpnadsväckande. Till exempel, SMOS-satelliten vecklade ut en enorm radioantenn i rymden för att mäta mycket specifika radiovågor som sänds ut av marken, och utifrån den kan forskarna avgöra hur mycket fukt som finns i matjorden.

Ännu mer fantastiskt, GRACE (nu ersatt av GRACE Follow-On) var ett par laserstyrda satelliter i en kontinuerlig höghastighetsjakt runt jorden. Genom att mäta avståndet mellan varandra med knappt tänkbar noggrannhet, de kunde mäta små förändringar i jordens gravitationsfält orsakade av lokala ökningar eller minskningar av mängden vatten under ytan.

Genom att kombinera dessa data med en datormodell som simulerar vattnets kretslopp och växttillväxt, vi skapade en detaljerad bild av fördelningen av vatten under ytan.

Det är ett bra exempel som visar att rymdvetenskap inte bara handlar om galaxer och astronauter, men erbjuder verkliga insikter och lösningar genom att titta ner på jorden. Det visar också varför det är så viktigt att ha en stark australiensisk rymdorganisation.

Tar det ett steg längre, vi upptäckte att satellitmätningarna till och med gjorde det möjligt för oss att förutsäga hur mycket längre växtligheten i en viss region kunde fortsätta växa innan jordarna blir torra. På det här sättet, vi kan förutsäga torkans effekter innan de inträffar, ibland mer än fyra månader i förväg.

Detta ger oss ett nytt sätt att se på förutsägelser om torka. Traditionellt, vi har tittat upp mot himlen för att förutsäga torka, men vädret har ett kort minne. Tack vare påverkan av havsströmmar, Bureau of Meteorology kan ibland ge oss odds som är bättre än jämna för de kommande månaderna (till exempel, de kommande tre månaderna ser inte lovande ut), men dessa förutsägelser är ofta mycket osäkra.

Våra resultat visar att det finns minst lika mycket värde i att veta hur mycket vatten som finns kvar för växter att använda som att gissa hur mycket regn som är på väg. Genom att kombinera de två informationskällorna borde vi kunna förbättra våra förutsägelser ytterligare.

Många praktiska beslut beror på en korrekt bedömning av risken för torka. Hur många brandmän ska ha jour? Ska jag så en gröda i denna hage? Ska vi förbereda oss på vattenbegränsningar? Ska vi budgetera för torkahjälp? Under kommande år, satelliter som håller ett öga på jorden kommer att hjälpa oss att fatta dessa beslut med mycket mer självförtroende.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.