بينما تعاني ولاية كاليفورنيا من موجة جفاف أخرى ، يتم شحذ الأدوات التي يمكن أن تساعد المزارعين ومربي الماشية على زيادة المياه التي يحصلون عليها.
تم إطلاق أحدث جهد لقياس استخدام المياه هذا الأسبوع الماضي من قبل تحالف بين القطاعين العام والخاص يضم ثلاث وكالات فيدرالية - الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء ؛ وزارة الزراعة الأمريكية؛ والمسح الجيولوجي الأمريكي - وعدد من الجامعات والجهات الخاصة. تم إطلاق OpenET ، الذي يهدف إلى تتبع استخدام المياه عبر 17 ولاية غربية ، في 21 أكتوبر وهو متاح في www.openetdata.org
يشير ET إلى التبخر ، العملية التي يتبخر فيها الماء من أسطح الأرض وينتشر من النباتات.
شبّه روبين جريم ، مدير أنظمة المياه المقاومة للمناخ في صندوق الدفاع البيئي ، إدارة المياه بدون بيانات التبخر بالنتح بإدارة ميزانية الأسرة دون معرفة مقدار الأموال التي يتم إنفاقها.
قال جريم في مؤتمر صحفي افتراضي أعلن عن إطلاقه الأسبوع الماضي: "إنه ثاني أكبر عنصر في دورة المياه ويمكن اعتباره عكس هطول الأمطار". "إنها المياه التي تترك سطح الأرض وتعود إلى الغلاف الجوي ، وعلى هذا النحو ، فهي مقياس للمياه التي لم يعد من الممكن استخدامها في نظام محلي بمجرد تطبيقه على المناظر الطبيعية."
يبدأ البرنامج برصد الأقمار الصناعية من لاندسات ، وهي مهمة مشتركة بين وكالة ناسا والمسح الجيولوجي. يحتوي البرنامج على ثلاثة أقمار صناعية في المدار ، تم إطلاق أحدثها في أوائل سبتمبر. تُستخدم أيضًا بيانات من أقمار صناعية أخرى تابعة لناسا ووكالة الفضاء الأوروبية.
قال فورست ميلتون ، عالم الأبحاث في مكتب تطبيقات المياه الغربية التابع لناسا ، في المؤتمر الصحفي إن التبخر يستهلك الطاقة ويبرد السطح الذي يتبخر منه الماء.
قال ميلتون: "إن تأثير التبريد هذا مرئي لمستشعر الأشعة تحت الحمراء الحراري في Landsat ، والذي يكتشف معدلات أعلى من ET كدرجات حرارة أكثر برودة على سطح الأرض". "درجات الحرارة الأكثر برودة ، بدورها ، تعني أن المزيد من المياه تستخدم أو ترشح بواسطة النباتات ، وكذلك تبخرت من سطح الأرض."
وأشار ميلتون إلى أن النباتات ستعكس كميات مختلفة من الأشعة تحت الحمراء والأشعة تحت الحمراء القريبة اعتمادًا على صحة الغطاء النباتي.
قال ميلتون: "هذا يسمح لنا بحساب ET لكل حقل زراعي تقريبًا في الغرب ، وكذلك لقياس آثار الجفاف (و) حرائق الغابات عبر المناظر الطبيعية بكمية هائلة من التفاصيل".
قال ميلتون إن الجمع بين بيانات الأقمار الصناعية وبيانات الأرصاد الجوية يسمح للعلماء بحساب معدلات التبخر لكل بكسل من صورة القمر الصناعي ، مضيفًا أن كل بكسل يبلغ قياسه 30 × 30 مترًا ، أو حوالي ربع فدان.
كما يبذل القطاع الخاص جهودًا جارية في هذا المجال. أطلق Joel Kimmelshue LandIQ في عام 2007 مستخدماً بعض التقنيات الأساسية نفسها نيابة عن عملائه.
قال Kimmelshue ، الذي ينحدر من عائلة زراعية في مقاطعة Butte ، "نحن نعلق قبعتنا على قدرتنا على التواصل مباشرة مع المزارع وفهم طريقة تفكير المزارع ، لأنني من تلك البيئة". تقنيته تصل إلى دقة أقل من OpenET 10 أمتار في 10 أمتار ، أو 0.02 فدان - والبيانات متاحة فقط للعميل. على النقيض من ذلك ، ستكون بيانات OpenET متاحة للجمهور بشكل محدود.
بالإضافة إلى عمل رسم خرائط المحاصيل لإدارة الموارد المائية بالولاية ، يقوم LandIQ بجمع بيانات التبخر-نتح لعدد من مناطق الري ووكالات استدامة المياه الجوفية في أقصى الامتداد الجنوبي لوادي سان جواكين.
"إنهم يستخدمون البيانات لإصدار فواتير فعلية للمزارعين الآن على المياه التي يستهلكونها - ما مقدار المياه التي تتسرب إليها المحاصيل مقابل هيكل الفوترة الأكثر تقليدية لمقدار المياه الذي استخدمته؟ ما مقدار الماء الذي ضخته؟ " قال Kimmelshue.
وأضاف: "لا يستخدم المحصول كل قطرة ماء يتم وضعها على سطح التربة". "تريد الحصول على ما يصل إلى 90٪ من الكفاءة أو ما يقرب من ذلك إذا استطعت ، لكن ما تبقى من المياه يعود إلى المياه الجوفية."
وأوضح Kimmelshue أن معدل الكفاءة البالغ 90٪ يعني أن النسبة المئوية للمياه يتم امتصاصها بواسطة النبات أو الشجرة.
وقال: "يمكن أن يصل معدل الكفاءة هذا إلى 50٪ ، اعتمادًا على كيفية إدارتك للمياه". "إذا قمت بتشغيل المضخة الخاصة بك ووضعت الماء لمدة ثلاثة أيام متتالية ، فسوف تستخدم كمية من الماء أكثر مما يمكن للمحصول أن يستخدمه. إذا قمت بتشغيل المضخة الخاصة بك ووضعت المياه استجابة لطلب المحصول ، وهو ما توفره بياناتنا ، فيمكنك إدارة الضخ بطريقة أكثر فاعلية. "
لا يأخذ Kimmelshue كلمة الأقمار الصناعية فقط - يقضي هو وطاقمه الكثير من الوقت على الطريق.
قال Kimmelshue: "تتمحور أعمالنا الصغيرة حول الحقيقة الدقيقة". "لدينا شبكة من حوالي 80 محطة ، تقترب الآن من 90 محطة ، ومحطات بيئية مناخية على الأرض تقيس أشياء مثل سرعة الرياح ودرجة الحرارة والرطوبة والإشعاع الصافي ، وما إلى ذلك ، لحساب ET الفعلي. نحن نستخدم ذلك كمكدس معايرة من البيانات لتدريب النماذج ".
وأشار إلى أن عمله في رسم خرائط المحاصيل مفيد أيضًا.
قال Kimmelshue: "نحن ندمج رسم خرائط المحاصيل في تحليلنا". "نحن قادرون على إلقاء نظرة على ET من اللوز ، ET من الجوز ، ET من البرسيم."
وقال إن هذه البيانات يجب أن تساعد المزارعين ومربي الماشية في التعامل مع كونهم تحت المجهر.
قال Kimmelshue: "هناك الكثير من التدقيق على المزارعين في الوقت الحالي حول كونهم أكثر كفاءة ، وأكثر كفاءة ، وأكثر كفاءة - ضخ أقل ، ضخ أقل ، ضخ أقل". "بسبب (قانون الإدارة المستدامة للمياه الجوفية) ، من المحتمل أن تكون هناك تربة كبيرة في جنوب وادي (سان جواكين) وربما مناطق أخرى من الولاية. سوف يقوم المزارعون بتمديد إمدادات المياه هذه بقدر ما يمكنهم. لقد تم تحفيزهم تمامًا على عدم المبالغة في التقديم في هذه المرحلة ".
- كيفن هيكتمان ، اتحاد كاليفورنيا للمزارع