• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Satelliter är nyckeln till att ta itu med vattenbrist

    Den totala mängden vatten som finns på jorden är fast och förändras inte. Drivs av solen, vatten cirkulerar ständigt mellan haven, atmosfären och landet. Denna cirkulation och bevarande av jordens vatten, känd som vattnets kretslopp, är en avgörande komponent i vårt väder och klimat. Kredit:ESA/AOES Medialab

    Idag är det Världsvattendagen, men med miljontals människor i Moçambique, Malawi och Zimbabwe kämpar för att klara sig i efterdyningarna av cyklonen Idai, föreställningen om vattenbrist kanske inte är vår främsta tanke just nu. Ändå, översvämningar, som vi ser här, leda till verkliga problem med att få tillgång till rent vatten. Oavsett om problemet är översvämning eller vattenbrist, satelliter kan hjälpa till att övervaka denna värdefulla resurs.

    FN:s världsvattendag understryker betydelsen av sötvatten och främjar hållbar förvaltning. Det här året, fokus ligger på FN:s mål 6 för hållbar utveckling (SDG 6), som syftar till att säkerställa tillgången och hållbar förvaltning av vatten för alla senast 2030.

    Med mer än två miljarder människor som lever utan rent vatten och cirka fyra miljarder människor lider av allvarlig vattenbrist under minst en månad om året, att få vatten till alla är en stor utmaning. Och, i kombination med en växande global befolkning och klimatförändringar, det kommer sannolikt att bli ännu mer utmanande.

    Vatten gör att livet på jorden kan frodas. Samma vatten har funnits i miljarder år, cykla genom luften, hav, sjöar, stenar, djur och växter och tillbaka igen. Vattnet vi dricker idag kan en gång ha varit inuti en dinosaurie!

    Vår mest värdefulla resurs är förmodligen det konstigaste i universum. Att trotsa kemins lagar, det är det enda kända ämnet som kan existera naturligt som en gas, flytande och fasta inom ett relativt litet område av lufttemperaturer och tryck som finns på jordens yta.

    Vattennivåerna i Theewaterskloof-dammen i Sydafrikas västra Kapprovinsen har sjunkit dramatiskt under de senaste åren. Dammen är den största vattenkällan för hushålls- och jordbruksbruk i regionen. Under det senaste året, denna brist på vatten har fått produktionen av spannmål att minska med mer än 36 % och produktionen av vindruvor att minska med 20 %, till exempel. Det uppskattas att den kommer att behöva få minst tre år med bra vinternederbörd för att den ska återgå till sin tidigare friska nivå. Tack vare TIGER-initiativet, Stellenbosch University tillämpar maskininlärningsalgoritmer på data från Copernicus Sentinel-1- och Sentinel-2-uppdragen för att noggrant övervaka situationen. Kredit:innehåller modifierad Copernicus Sentinel-data (2017–18), behandlas av ESA, CC BY-SA 3.0 IGO

    Även om det inte finns någon brist på vatten på jorden, mindre än 3 % är sötvatten. Sedan är den stora majoriteten av detta inlåst i istäcken och glaciärer, lämnar mindre än 1 % tillgänglig för dryck och andra hushållsbehov, jordbruk och industriella processer, och mer.

    Sötvatten är den enskilt viktigaste naturresursen på planeten, men vi håller väldigt snabbt på att ta slut – vilket illustreras av krympande vattendrag som Aralsjön.

    När det är rikligt, vatten tillåter ekonomier att växa, men i tider av brist, det kan orsaka livshotande kriser. Det har aldrig varit viktigare att hantera vattenförsörjningen effektivt för att utnyttja varje droppe på bästa sätt – och satelliter som kretsar runt planeten kan spela en viktig roll i denna process.

    Tack vare satelliter, vi har bättre förutsättningar än någonsin att förstå och mäta de processer som driver vattnets kretslopp och den påverkan som klimatförändringar och mänsklig aktivitet har. De tillåter oss också att mäta och övervaka, till exempel, sjöarnas förändrade form, reservoarer och floder så att begränsningsstrategier kan införas.

    Proba-V utsikt över Aralsjön. Kredit:ESA/Belspo – producerad av VITO

    En enorm andel – cirka 70 % – av det sötvatten som tas ut används enbart för jordbruk. Satelliter som ESA:s SMOS-uppdrag och Copernicus Sentinels ger nyckelinformation om markfuktighet och grödors hälsa och denna information kan användas för att förbättra effektiviteten i bevattningsmetoderna.

    Data från Sentinel-2-uppdraget är nyckeln till Copernicus Land Monitoring Service, som tillhandahåller geografisk information om marktäcket och dess förändringar, markanvändning, vegetationstillstånd, vattenkretslopp och ytenergivariabler för ett brett spektrum av användare över hela världen.

    Andra organisationer använder satellitdata i plattformar, som EOResearch Synergise's Blue Dot Observatory, så att användarna har enkel tillgång till information för att övervaka förändrade vattenförekomster.

    Satelliter som Copernicus Sentinel-1, Sentinel-2 och ESA:s CryoSat kan också användas för att övervaka glacial förändring, som har en reell inverkan på vattenförsörjningen nedströms. Till exempel, del av Himalaya, känd som "den tredje polen" – eftersom dessa isfält på hög höjd innehåller den största reserven av sötvatten utanför polarområdena – ger sötvatten till över 1,3 miljarder människor i Asien, nästan 20 % av världens befolkning.

    Vi lever i utmanande miljötider, men vi har också möjligheter som ingen annan tid i historien, där satellitteknik kan användas för att leverera och dela information med världen för samhällets bästa.

    En tidning som nyligen publicerades i Naturgeovetenskap beskriver hur en mängd satellitbilder har använts för att avslöja att det faktiskt har skett en avmattning i hastigheten med vilken glaciärer glider nedför Asiens höga berg. Den här animationen visar helt enkelt hur glaciärer i Sikkim i nordöstra Indien har förändrats mellan 2000 och 2018. En av bilderna är från NASA/USGS Landsat 7-uppdraget som togs den 26 december 2000 och den andra är från Europas Copernicus Sentinel-2A-satellit som togs den 6 December 2018. Kredit:NASA/USGS/University of Edinburgh/ETH Zürich/innehåller modifierad Copernicus Sentinel-data (2018)




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com