När torka träffar Afrikas horn, det är ett hot mot liv och försörjning. Samhällen behöver tillgång till vatten för sanitet, hydrering, boskap och jordbruk - och i många fall, att tappa grundvattentillförseln är skillnaden mellan en "torka" och en "torka nödsituation". Men att behålla de tusentals grundvattenpumpar som levererar färskvatten till torkautsatta områden i östra Afrika är en betydande utmaning. NASAs satellitdata hjälper människorna som upprätthåller denna viktiga infrastruktur genom att lyfta fram de platser som är mest utsatta för torka och informera tidiga varningsåtgärder för att förhindra de värsta torkpåverkan på lokalsamhällen.

"Genom att förutsäga vattenbehovet, vi kan stödja driften av vattensystem för att säkerställa att tillgången till vatten är säker under torka och kostsamma nödsituationer förhindras, "sa Evan Thomas, tidigare NASA -ingenjör och docent och chef för Mortenson Center in Global Engineering vid University of Colorado, Flyttblock.

Thomas leder plattformen för torka motståndskraft (DRIP), som övervakar vattenförsörjningen för 3 miljoner människor via sensorer installerade på grundvattenpumpar över hundratals platser i Kenya och Etiopien. Sensorerna varnar DRIP -nätverket om en pump går sönder eller behöver rutinmässigt underhåll. DRIP finansierades av flera USAID -program, och partners inkluderar Millennium Water Alliance (MWA), en internationell ideell organisation för vattensäkerhet.

Som medlem i Applied Sciences -teamet som stöder SERVIR, ett gemensamt initiativ från NASA och U.S.Agence for International Development (USAID), Thomas och hans team införlivar NASA -satellitdata för att identifiera potentiella torkaförhållanden. DRIP -partner använder sedan den informationen för att ge beslutsfattare råd om var de ska vidta åtgärder - till exempel att fixa en grundvattenpump - innan situationen blir akut.

Kenya, Etiopien och andra länder i Östafrika har upplevt ökande torka under det senaste decenniet, delvis hänförliga till klimatförändringarna. Under dessa torra perioder, när det regnar mindre, samhällen förlitar sig mer på underjordiskt vatten som lagras naturligt i jorden, sand och sten. DRIP -teamet har utvecklat modeller för grundvattenbehov med hjälp av NASA Jordobservationer som nederbörd och ytvatten - inklusive data från satellituppdrag som använder gravitation för att mäta förändringar i vattenmängder på jordens yta.

En planerad användare av DRIP-systemet är USAID och NASA-stödda Famine Early Warning Systems Network (FEWS NET). FEWS NET arbetar med forskare, statliga ministerier och internationella organ för att spåra och identifiera potentiell livsmedelsusäkerhet-och hoppas kunna använda DRIP-plattformen för att informera offentliga rapporter om förhållandena i världens mest livsmedelssäkra länder. I Etiopien, till exempel, FEWS NET kan kanske inkorporera DRIP:s realtidsdata om vattenpumparnas funktionalitet som är avgörande för lokalsamhällenas tillgång till grundvatten. Det betyder, i torka, FEWS NET kan avgöra vilka områden som kan kompensera för den bristen på nederbörd genom att utnyttja grundvattenförsörjningen.

Under de närmaste åren, i samarbete med Thomas och hans team, FEWS NET planerar att integrera data som samlats in genom detta projekt i prognoser för livsmedelssäkerhet för Östafrika.

Att få DRIPs analys i händerna på lokala vattenresursförvaltare och andra i Afrika är en av Nairobis uppgifter, Kenya-baserat regionalt centrum för kartläggning av resurser för utveckling (RCMRD)-som fungerar som SERVIR-navet för östra och södra Afrika-och MWA. MWA sammanför regeringar, privata företag och biståndsorganisationer för att öka säker tillgång till dricksvatten och sanitet i samhällen i Afrika, Asien och Latinamerika.

Thomas team samarbetar med både MWA och RCMRD för att använda DRIP -information för att förutsäga efterfrågan på grundvatten och arbeta med nationella och lokala myndigheter, till exempel Kenya National Drought Management Authority, att använda uppgifterna för att förhindra torka.

"Som en regional tjänsteleverantör, RCMRD utnyttjar partnerskap som hjälper oss att betjäna våra samhällen med den bästa informationen för beslut som påverkar deras dagliga aktiviteter, "sade Denis Macharia, väder och klimat bly för RCMRD. "DRIP är ett mycket användbart verktyg för oss."

Macharia är tillsammans med Thomas, samt en doktorsexamen student vid University of Colorado Boulder, samarbetar för att införliva NASA -satellitdata i DRIP. I de torra regionerna Kenya och Etiopien, ett område som är ökänt för cykliska och förödande torka, Macharia säger att DRIP kommer att vara ett "superverktyg" eftersom det kombinerar satellitdata och markmätningar för att övervaka vatten och betesmark för att ge en aldrig tidigare skådad inblick i var tillgång till vatten kan behövas mest - innan en torka slår till.

"Dessa kritiska försörjningsdrivare är centrala för pastoralistsamhällenas motståndskraft i dessa regioner, "Sade Macharia." När DRIP utvecklas, vi har redan förhandlingar med torkhantering och humanitära organ som Kenya Röda Korsföreningen, tillhandahålla information från DRIP som kan hjälpa till att informera tidiga varningsåtgärder för att mildra torkpåverkan på dessa utsatta samhällen. "

Dan Irwin, SERVIR global program manager på NASA, sade att "detta arbete är mycket innovativt och ett bra exempel på hur satellitdata kan ha verklig inverkan för att hjälpa till med människors liv och försörjning på platser som Östafrika. Vår vision är att ansluta rymdens utsiktspunkt till livet på marknivå, och DRIP gör just det. "

År 2021 hoppas DRIP -teamet att ytterligare bredda denna avancerade övervakning av vattentillgång över de torra regionerna i Etiopien och Kenya, Thomas sa, tillägger att de kommer att expandera även till webbplatser som inte har sensorer på marken. "När klimatförändringarna ökar vattenspänningen för människor, jordbruk och boskap, Vi hoppas kunna hjälpa till att få ett slut på torka genom att se till att lokala, nationella och internationella intressenter kan hjälpa till att se till att vatten finns tillgängligt året runt. "