Nový přístup k odhadu akumulace a vypouštění říční vody také identifikuje oblasti označené „otiskem prstu“ intenzivního využívání vody.
Studie vedená vědci z NASA poskytuje nové odhady toho, kolik vody protéká zemskými řekami, rychlosti, jakou teče do oceánu, a jak moc obě tato čísla v průběhu času kolísala – zásadní informace pro pochopení koloběhu vody na planetě a její řízení. jeho zásoby sladké vody. Zjištění také zdůrazňují oblasti vyčerpané používáním těžké vody, včetně povodí řeky Colorado ve Spojených státech, povodí Amazonky v Jižní Americe a povodí řeky Orange v jižní Africe.
Pro studii, která byla nedávno zveřejněna v Přírodní geovědyvýzkumníci z NASA Jet Propulsion Laboratory v jižní Kalifornii použili novou metodu, která kombinuje měření průtokoměru s počítačovými modely asi 3 milionů říčních úseků po celém světě.
Vědci odhadují, že celkový objem vody v řekách Země činil v letech 1980 až 2009 v průměru 539 krychlových mil (2 246 krychlových kilometrů). To odpovídá polovině vody v Michiganském jezeře a asi 0,006 % veškeré sladké vody, což samo o sobě představuje 2,5 % celosvětového objemu. Navzdory jejich malému podílu na veškeré vodě planety byly řeky životně důležité pro lidi již od nejstarších civilizací.
I když vědci v průběhu let provedli několik odhadů, kolik vody teče z řek do oceánu, odhady množství vody, které řeky společně zadržují – známé jako zásoby – byly jen velmi malé, říká Cédric David z JPL. spoluautor. studie.
Situaci přirovnal k útratě z běžného účtu, aniž by znal zůstatek. “Nevíme, kolik vody je na účtu, a populační růst a změna klimatu situaci dále komplikují,” řekl David. “Existuje mnoho věcí, které můžeme udělat, abychom řídili, jak ji využíváme, a zajistili, že bude dostatek vody pro všechny, ale první otázka zní: Kolik vody tam je? To je zásadní pro všechno ostatní.”
Odhady v tomto článku by mohly být nakonec porovnány s údaji z mezinárodního výzkumu povrchových vod a oceánů (SWOT) satelit pro zlepšení měření vlivu člověka na vodní cyklus Země. SWOT, který byl spuštěn v prosinci 2022, mapuje nadmořskou výšku vody po celém světě a změny nadmořské výšky řek umožňují kvantifikaci skladování a vypouštění.
Studie identifikovala povodí Amazonky jako oblast s největším říčním úložištěm, kde se nachází asi 204 kubických kilometrů (850 kubických mil) vody – asi 38 % celosvětového odhadu. Stejná pánev také vypouští nejvíce vody do oceánu: 1 629 kubických mil (6 789 kubických kilometrů) za rok. To je 18 % globálních emisí do oceánu, které v letech 1980 až 2009 dosahovaly v průměru 8 975 kubických mil (37 411 kubických kilometrů) ročně.
Ačkoli není možné, aby řeka měla záporný průtok – přístup studie neumožňuje tok proti proudu – je pro účetní účely možné, že z některých říčních úseků vytéká méně vody, než do něj vstoupilo. To vědci zjistili pro části povodí řek Colorado, Amazonka a Orange a také povodí Murray-Darling v jihovýchodní Austrálii. Tyto negativní proudy většinou naznačují intenzivní lidskou spotřebu vody.
“Toto jsou místa, kde vidíme otisky prstů vodního hospodářství,” řekla hlavní autorka Elyssa Collinsová, která provedla analýzu jako stážistka a doktorandka JPL na North Carolina State University v Raleigh.
Po celá desetiletí byla většina odhadů celkové říční vody na Zemi přizpůsobena údaji OSN z roku 1974 a žádná studie neukázala, jak se množství v průběhu času měnilo. Lepší odhady bylo těžké získat, řekl David, kvůli nedostatku pozorování světových řek, zejména těch, které jsou daleko od lidských populací.
Dalším problémem bylo, že na velkých řekách je mnohem více vodoměrů sledujících hladinu a průtoky než na malých. Existuje také široká nejistota v odhadech suchozemského odtoku – dešťové vody a tání sněhu, které se vlévají do řek.
Nová studie vycházela z předpokladu, že odtok tekoucí do a skrz říční systém by měl zhruba odpovídat množství naměřenému měřidly po proudu. Tam, kde výzkumníci zjistili nesrovnalosti mezi simulovaným odtokem ze tří modelů zemského povrchu a údaji z měřidel odebranými z přibližně 1 000 míst, použili údaje z měřidla ke korekci simulovaných odtokových čísel.
Poté modelovali odtok přes řeky na globální mapě s vysokým rozlišením vyvinuté pomocí dat o nadmořské výšce země a snímků z vesmíru, včetně Mise raketoplánové radarové topografie NASA. Tento přístup poskytl průtoky, které byly použity k odhadu průměrné a měsíční zásoby pro jednotlivé řeky a řeky planety celkem.
Použití konzistentní metodologie umožňuje srovnání toku a spotřeby lidí mezi různými regiony.
“Tímto způsobem můžeme vidět, kde na světě je uloženo největší množství říční vody nebo kde je největší množství vody vypouštěno do oceánů z řek,” řekl Collins, nyní postdoktorand na University of North Carolina v Chapel. Kopec.
Andrew Wang / Jane J. Lee
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornie.
626-379-6874 / 818-354-0307
andrew.wang@jpl.nasa.gov / jane.j.lee@jpl.nasa.gov
2024-051
