Vetenskapliga insikter från Agricultural Research Services långtidsstudieplatser ligger till grund för dussintals modeller och forskningsmetoder som vägleder global markförvaltning och bevarandepraxis.

Under mitten av 1930-talet i kölvattnet av förödande stormar från Dust Bowl-eran, US Department of Agriculture (USDA) etablerade en serie experimentella vattendelar för att bättre förstå hur erosion, avrinning, och vattenkvaliteten varierar beroende på olika jordbruksmetoder. På 1950-talet USDA utökade detta program för att skapa Agricultural Research Service (ARS) Experimental Watershed Network.

Mer än ett halvt sekels högupplösta observationer från detta nätverk har lett till oöverträffad förståelse för processer i vattendelare. Som Goodrich et al. markera, Långsiktig kunskap från ARS-nätverket ligger nu till grund för dussintals modeller och forskningsmetoder som vägleder bevarandeåtgärder och infrastrukturinvesteringar för miljarder dollar.

Nätverkets mål fokuserade initialt på att kvantifiera effekterna av markvårdsmetoder och att samla in data för att vägleda utformningen av vattenvårdsstrukturer. På 1970-talet efter antagandet av lagen om rent vatten, denna räckvidd utökades till att omfatta frågor om vattenkvalitet. När klimatförändringsfrågorna blev allt viktigare, vissa nätverksplatser började också övervaka vatten–energi–kolflöden och samla in långsiktiga, högfrekventa hydrometeorologiska mätningar.

Data som samlas in inom ARS Experimental Watershed Network är anmärkningsvärda för den långa tidsperiod de täcker och deras imponerande räckvidd. Mer än 10, 000 referentgranskade publikationer har baserats på data som samlats in i de hundratals vattendelar som vid olika tidpunkter har inkluderats i detta nätverk.

Författarna ger många exempel på hur vetenskapliga insikter från detta nätverk har gett samhällsnytta, såsom vid kalibrering och validering av fjärravkända data för att förbättra övervakningen av markfuktighet, som har förbättrat analys av torka och översvämningsprognoser och hjälpt till vid utvecklingen av ett verktyg för kartläggning av evapotranspiration via satellit. Det här verktygspaketet ger aktuell information om grödans vattenanvändning i skalor som sträcker sig från enskilda fält till hela kontinenter, och det informerar U.S. Drought Monitor-rapporter och internationell skördeövervakning.

Ytterligare applikationer baserade på data från nätverket har väglett utformningen av översvämningsreduktion, bankstabilisering, och vattenvårdsprojekt. Ytterligare andra, som en vattenerosionsmodell, har sparat amerikanska skattebetalare miljarder dollar, rapporterar författarna.

Av de mer än 600 vattendelar som ARS har klarat av, 120 finns kvar idag som aktiva forskningsplatser. Cirka 10 av ARS experimentella vattendelare utgör kärnan i USDA:s nyligen etablerade Long-Term Agrocosystem Research-nätverk, vilket författarna säger kommer att bidra till att säkerställa kontinuiteten hos en av de viktigaste datakällorna som informerar utvecklingen och valideringen av vattendelaremodeller och markförvaltningsmetoder.

Den här historien är återpublicerad med tillstånd av Eos, värd av American Geophysical Union. Läs originalberättelsen här.