היכן ומתי מים מתרחשים על פני כדור הארץ הוא חשוב ביותר לכל החיים. אבל המים האלה נמצאים כל הזמן בשטף. אגמים, נהרות ושדות רטובים גולשים וזורמים באופן טבעי; בני אדם מסיטים מים לשימושם העצמי ומעלים אותם למאגרים. כעת, מיפו החוקרים מיליוני תמונות לוויין ברזולוציה גבוהה כדי לתעד את ההיסטוריה של פני השטח של כדור הארץ במשך שלושה עשורים אחורה - וחשפו את ההשפעה הדרמטית של האנושות כמו גם את השונות הטבעית של דפוסי המים.
תוכן קשור
- מדענים גילו את בריכת המים העתיקה והידועה ביותר
מהנדס החקלאות ז'אן פרנסואה פקל ועמיתיו יצרו סוג של מכונת זמן וירטואלית המציגה שינויים בעבר במי השטח ומספקים קו בסיס לתיאום העתיד המשתנה של העולם המימי שלנו. כדי להשיג הישג זה, השתמשו פקל ועמיתיו ביותר משלושה מיליון תמונות LANDSAT של אגמי הארץ, האדמות והנהרות שצולמו בין 1984 ל 2015. הם כמתו את שינויי מערכת המים הגלובלית על גבי ציר הזמן הזה על בסיס חודש לחודש. לאחר מכן הם ניתחו את האוקיאנוס האמיתי הזה של נתוני לוויין באמצעות פלטפורמת מחשוב הענן של Google Earth Engine.
התוצאה מדהימה ויזואלית כמו שהיא בעלת ערך מדעי. "[זה] מאפשר לנו לנסוע אחורה בזמן ולבצע מדידות מדויקות של הסביבה המשתנה שלנו, " אומר פקל, ממרכז המחקר המשותף של הנציבות האירופית באיספרה, איטליה. "מדידת העבר תורמת להבנתנו את ההשלכות ארוכות הטווח של בחירותינו הכלכליות והחברתיות בעבר ותורמת להחלטות ניהול מושכלות יותר בעתיד." הוא מוסיף: "האמרה הישנה [היא] שאתה לא יכול לנהל מה אתה לא יכול למדוד. "
מפת ההתפלגות והשינוי במי השטח במשך 32 שנים ממעל 3 מיליון תמונות לוויין של Landsat. מפה זו מציגה את נהר אוב (Река Обь) במערב סיביר, רוסיה ולוכדת את התבניות המרחביות והזמניות במי השטח. הצבעים הכחולים כהים הם אזורים של מים קבועים והצבעים הכחולים בהירים יותר הם אזורים של מים עונתיים. צבעים ירוקים מייצגים אזורים חדשים של מים עונתיים וצבעים ורודים מייצגים אזורים של מים עונתיים שאבדו. (הנציבות האירופית - מרכז מחקר משותף, 2016) הדימויים מגלים כי מאז 1984 נעלמו מי שטח פנים קבועים מאזור כמעט 90, 000 קמ"ר המשתרעים לרוב ברחבי המזרח התיכון ומרכז אסיה. מעל 70 אחוז מכל אובדן המים התרחש בחמש מדינות רצופות: עירק, איראן, אפגניסטן, אוזבקיסטן וקזחסטן. האשמה על הבצורת היא חלקית אשמה, אך כך גם פעילויות אנושיות כמו נסיגות ונהיגות נהר בלתי מפוקחות, סכרים, וההצטמקות שלאחר מכן של דרום ארל, מצאו החוקרים.
עם זאת, מים פנימיים קבועים חדשים התגבשו על פני יותר מכפליים משטח זה, וכל היבשות למעט אוקיאניה מראות אזורים של צמיחה כזו, בעיקר בגלל מילוי המאגר. (אוקיאניה מראה אובדן קטן מאוד.) זה מפתיע, מכיוון שמחקרים מראים שבני האדם בסך הכל מנקזים מים מתוקים מהר מכפי שחשבנו.
אחת המסקנות הבולטות ביותר להסיק מהנתונים היא שהשינוי הוא מקומי. ברזולוציה של 30 מטר, תמונות מפורטות אלה אפשרו לצוות לראות מיליוני אגמים שאורכם פחות מקילומטר אחד, אך יחד עשויים לייצג עד 40 אחוזים מסך שטח הפנים היבשתיים של כדור הארץ.
חלק מהאדמות עשירות במים: צפון אמריקה מחזיקה מעט יותר ממחצית משטח השטח הקבוע של כדור הארץ אך היא ביתם של פחות מחמישה אחוז מאוכלוסיה. באסיה, שבה חיים 60 אחוז מבני האדם, יש רק 9 אחוזים מהמים הקבועים בכדור הארץ - אם כי מי השטח שלה צמחו בכ 23 אחוזים בתקופה זו, בעיקר בגלל תנופה בבנייה של המאגר. באפריקה ובאמריקה הלטינית כל אחד מהם כ -9 אחוזים מהמים הקבועים בכדור הארץ, אך המים באפריקה משותפים לאנשים כפליים: 16 אחוז מכלל העולם לעומת 8.6 אחוזים.
מפת ההתפלגות והשינוי במי השטח במשך 32 שנים ממעל 3 מיליון תמונות לוויין של Landsat. מפה זו מציגה כניסה בדרום חצי האי של ראש הציפור במערב פפואה, אינדונזיה ולוכדת את התבניות המרחביות והזמניות במי השטח. הצבעים הכחולים כהים הם אזורים של מים קבועים והצבעים הוורודים מראים אזורים בהם מופיעים מים לעתים קרובות פחות. (הנציבות האירופית, מרכז המחקר המשותף, 2016) כל אזור מכיל גם את חלקו ההוגן של זוכים ומפסידים במים. "לדוגמה, אם אתה מחשיב את ארצות הברית של אמריקה, מי השטח הקבועים של המדינה הם יציבים יחסית - האזורים הכלליים גדלו ב- 0.5 אחוז מאז 1984, " אומר פקל. "אך באותה תקופה, שש מדינות מערביות (אריזונה, קליפורניה, איידהו, נבדה, אורגון, יוטה) איבדו 33 אחוז משטחי המים הקבועות שלהן בגלל שילוב של בצורת ודרישות מתמשכות למים." (קשורים: מבט מקרוב על מחסור במים העולמיים.)
דאי ימזאקי, מהנדס הידרודינמי בסוכנות היפנית למדע וטכנולוגיה ימית, מכנה את אוסף התמונות החדש כהבנה הטובה ביותר של מי השטח המתחלפים עד כה. מים משטחיים "הם בדרך כלל משאב מים נגיש ביותר לבני אדם באזורים רבים בעולם, וגם עבור בעלי חיים וצמחים רבים מים נגישים אליו הם חיוניים לחייהם", מציין ימזאקי, שלא היה מעורב במערכת מחקר. "יתר על כן, קיומם או היעדרם של מים לפני השטח עשויים להוות אינדיקטור לאירועי שיטפון ובצורת [כך] ניתוח מבוסס התצפית של הדינמיקה העולמית של פני השטח הוא מאוד חשוב."
השינויים העיקריים במי השטח הינם מונעים ישירות על ידי הנדסת אנוש, בדרך כלל מתגלים בקלות רבה יותר מהחלל מאשר אלה הנגרמים בגלל שונות באקלים. פקל מציין את התאוששות הלגונה Garabogazköl Aylagy של טורקמניסטן בעקבות פריצת סכר בין הלגונה לים הכספי בשנת 1992. משבר ים ארל, שנגרם בעיקר בגלל הסטת הנהרות שהאכילו את הים, ברור גם מהחלל.
ההשפעות של האקלים המשתנה הן קשות יותר להשגה מכיוון שהן מסתבכות עם כל כך הרבה גורמים אחרים, כולל שינוי שימושים אנושיים במים. אך ניתן לראות בקלות חלק מהבצורת שהשפיעה על אוסטרליה בין 2001 ל -2009.
שינויים מימיים על גג העולם בולטים גם הם. "במקומות מסוימים, כמו הרמה הטיבטית, בה ההשפעה הישירה של האדם מוגבלת, ניתן לקבוע באופן חד משמעי קשר בין גורם וסיבה לאקלים, והוא למעשה מאושר על ידי מחקרים אחרים, " אומר פקל.
מפת ההתפלגות והשינוי במי השטח במשך 32 שנים ממעל 3 מיליון תמונות לוויין של Landsat. מפה זו מציגה את המתיחות העליונות של נהר ינייזי (Река Енисей) ברוסיה ולוכדת את התבניות המרחביות והזמניות במי השטח. הצבעים הכחולים כהים הם אזורים של מים קבועים והצבעים הוורודים מראים אזורים בהם מופיעים מים לעתים קרובות פחות. (הנציבות האירופית, מרכז המחקר המשותף, 2016) לדבריו, הרחבת האגמים ברמת הטיבטית הונעה על ידי התכה מואצת של שלג וקרחון, הנגרמת כתוצאה מעלייה בטמפרטורות והגדלת המשקעים. "מה שמרשים ברמת הטיבטית הוא גם המהירות וגם מידת השינויים שנצפו בהתפשטות האגם. זה מסר די ברור שהדברים משתנים במהירות ב'קוטב שלישי ', "הוא מוסיף.
"שינויי אקלים הם תופעות בקנה מידה עולמי, אבל האינטרס של האנשים חייב להיות איך זה משפיע על חייהם הרגילים", מוסיף יאמאזאקי. "עבודה זו נעשית בקנה מידה עולמי, אך יש לה רזולוציה מרחבית מספקת בכדי לגלות שינוי מקומי. זו דעתי מדוע אנשים רבים מאמינים שהעבודה הזו נהדרת. "
פקל ועמיתיו יצרו מפות הממחישות מים קבועים לעומת עונתיים, רווחים לעומת הפסדים, עקביות מחזורי מים עונתיים ועוד - כל אלה זמינים בחופשיות בסייר המים העולמי. בסופו של דבר הגילויים שמועברים על ידי תמונות מרהיבות זו ומערכות הנתונים שמאחוריה מהווים כלי חשוב ליידע שינויים עתידיים בנושא ניהול ומדיניות.
