Dok se Kalifornija suočava s novom sušom, alati koji mogu pomoći poljoprivrednicima i stočarima da maksimalno iskoriste vodu koju dobivaju se izoštravaju.
Najnoviji pokušaj mjerenja takve potrošnje vode prošlog je tjedna pokrenula javno-privatna koalicija koju čine tri savezne agencije – Nacionalna uprava za zrakoplovstvo i svemir; američko ministarstvo poljoprivrede; i US Geological Survey – te niz sveučilišta i privatnih subjekata. OpenET, čiji je cilj pratiti korištenje vode u 17 zapadnih država, pokrenut je 21. listopada i dostupan je na www.openetdata.org
ET se odnosi na evapotranspiraciju, proces kojim voda isparava s kopnenih površina i izlazi iz biljaka.
Robyn Grimm, direktorica vodnih sustava otpornih na klimu u Fondu za obranu okoliša, usporedila je upravljanje vodom bez podataka o evapotranspiraciji s upravljanjem kućnim proračunom bez znanja o tome koliko se novca troši.
"To je druga po veličini komponenta vodenog ciklusa i može se smatrati suprotnošću padalina", rekao je Grimm na virtualnoj konferenciji za novinare najavljujući lansiranje prošlog tjedna. "To je voda koja napušta kopnenu površinu i vraća se u atmosferu, i kao takva, to je mjera vode koja se više ne može koristiti u lokalnom sustavu nakon što se primijeni na krajolik."
Program počinje satelitskim promatranjem s Landsata, zajedničke misije NASA-e i Geološkog instituta. Program ima tri satelita u orbiti, od kojih je najnoviji lansiran početkom rujna. Koriste se i podaci s drugih satelita NASA-e i Europske svemirske agencije.
Forrest Melton, istraživač u NASA-inom Western Water Applications Officeu, rekao je na konferenciji za novinare da evapotranspiracija troši energiju i hladi površinu s koje voda isparava.
"Ovaj učinak hlađenja vidljiv je Landsatovom termalnom infracrvenom senzoru, koji detektira veće stope ET-a kao niže temperature kopnene površine", rekao je Melton. “Niže temperature, zauzvrat, znače da se više vode koristi ili transpira iz biljaka, te da također isparava s površine zemlje.”
Biljke će reflektirati različite količine infracrvenog i bliskog infracrvenog svjetla, ovisno o zdravlju vegetacije, primijetio je Melton.
"Ovo nam omogućuje da izračunamo ET za gotovo svako poljoprivredno polje na Zapadu, kao i da izmjerimo učinke suše (i) požara u krajoliku s ogromnom količinom detalja", rekao je Melton.
Kombinacija satelitskih podataka s meteorološkim podacima omogućuje znanstvenicima da izračunaju stope evapotranspiracije za svaki piksel satelitske slike, rekao je Melton, dodajući da svaki piksel mjeri 30 puta 30 metara, ili oko četvrtine hektara.
U tijeku su i napori privatnog sektora u ovom području. Joel Kimmelshue pokrenuo je LandIQ 2007. koristeći neke od istih temeljnih tehnologija u ime svojih klijenata.
“Zahvaljujemo se mogućnostima izravne komunikacije s uzgajivačem i razumijevanja načina na koji uzgajivač razmišlja, jer ja dolazim iz tog okruženja,” rekao je Kimmelshue, koji dolazi iz obitelji poljoprivrednika okruga Butte. Njegova tehnologija buši do manje razlučivosti nego OpenET 10 metara x 10 metara, ili 0.02 akra – a podaci su dostupni samo klijentu. Nasuprot tome, podaci OpenET-a bit će dostupni javnosti na ograničen način.
Uz rad na kartiranju usjeva za državni Odjel za vodne resurse, LandIQ poduzima prikupljanje podataka o evapotranspiraciji za niz područja za navodnjavanje i agencija za održivost podzemnih voda u najjužnijem dijelu doline San Joaquin.
„Oni sada koriste podatke za zapravo naplatu uzgajivačima vode koju potroše – koliko vode usjevi ispare u odnosu na tradicionalniju strukturu naplate koliko ste vode primijenili? Koliko si vode ispumpao?" rekao je Kimmelshue.
"Ne koristi se svaka kap vode koja se nanese na površinu tla za usjev", dodao je. "Želite postići oko 90% učinkovitosti ili približno ako možete, ali ostatak vode vraća se u podzemne vode."
Stopa učinkovitosti od 90%, objasnio je Kimmelshue, znači da biljka ili stablo upija postotak vode.
"Ta stopa učinkovitosti može biti čak 50%, ovisno o tome kako upravljate vodom", rekao je. „Ako samo uključite crpku i nanosite vodu tri dana zaredom, nanijet ćete puno više vode nego što usjev može iskoristiti. Ako uključite crpku i nanesete vodu u skladu sa zahtjevima usjeva, što naši podaci pružaju, tada možete upravljati svojim pumpanjem na mnogo učinkovitiji način.”
Kimmelshue ne vjeruje samo satelitima na riječ — on i njegovo osoblje puno vremena provode na putu.
"Naše malo poduzeće usredotočeno je na teške temelje", rekao je Kimmelshue. “Imamo mrežu od oko 80, sada se približavamo 90 postaja, klimatskih i ekoloških postaja na zemlji koje mjere stvari poput brzine vjetra i temperature, vlažnosti i neto zračenja, itd., kako bi izračunali stvarni ET. Koristimo to kao kalibracijski skup podataka za treniranje modela.”
Njegov rad na mapiranju usjeva također je koristan, primijetio je.
"Mi integriramo to mapiranje usjeva u našu analizu", rekao je Kimmelshue. "Možemo vidjeti ET badema, ET oraha, ET lucerne."
Ti bi podaci, rekao je, trebali pomoći poljoprivrednicima i stočarima da se nose s mikroskopom.
"Upravo se uzgajivače toliko pažljivo ispituje o tome kako biti učinkovitiji, učinkovitiji, učinkovitiji - pumpajte manje, pumpajte manje, pumpajte manje", rekao je Kimmelshue. “Zbog (Zakona o održivom upravljanju podzemnim vodama), vjerojatno će biti značajnog zemljišta pod ugarom u južnoj (San Joaquin) dolini i vjerojatno drugim područjima države. Uzgajivači će rastegnuti te zalihe vode koliko mogu. Apsolutno su potaknuti da ne pretjeruju s primjenom u ovom trenutku.”
- Kevin Hecteman, Kalifornijska federacija poljoprivrednih ureda