همانطور که کالیفرنیا خشکسالی دیگری را پشت سر می گذارد، ابزارهایی که می توانند به کشاورزان و دامداران کمک کنند تا آب دریافتی خود را به حداکثر برسانند، در حال تیز کردن هستند.
جدیدترین تلاش برای اندازه گیری چنین مصرف آب هفته گذشته توسط یک ائتلاف عمومی-خصوصی شامل سه آژانس فدرال - اداره ملی هوانوردی و فضایی - راه اندازی شد. وزارت کشاورزی ایالات متحده؛ و سازمان زمین شناسی ایالات متحده - و تعدادی از دانشگاه ها و نهادهای خصوصی. OpenET، که هدف آن ردیابی مصرف آب در 17 ایالت غربی است، در 21 اکتبر فعال شد و در دسترس است www.openetdata.org
ET به تبخیر و تعرق اشاره دارد، فرآیندی که در آن آب از سطوح زمین تبخیر می شود و از گیاهان تعرق می یابد.
رابین گریم، مدیر سیستمهای آب مقاوم در برابر آب و هوا در صندوق دفاع از محیط زیست، مدیریت آب بدون دادههای تبخیر و تعرق را به مدیریت بودجه خانوار بدون دانستن اینکه چقدر پول خرج میشود، تشبیه کرد.
گریم در یک کنفرانس خبری مجازی که هفته گذشته راه اندازی آن را اعلام کرد، گفت: "این دومین جزء بزرگ چرخه آب است و می توان آن را مخالف بارندگی در نظر گرفت." این آبی است که سطح زمین را ترک می کند و به جو باز می گردد، و به این ترتیب، این معیاری از آبی است که پس از اعمال آن به چشم انداز، دیگر در یک سیستم محلی قابل استفاده نیست.
این برنامه با مشاهدات ماهواره ای از لندست، یک ماموریت مشترک بین ناسا و سازمان زمین شناسی آغاز می شود. این برنامه دارای سه ماهواره در مدار است که جدیدترین آنها در اوایل سپتامبر به فضا پرتاب شد. از داده های دیگر ماهواره های ناسا و آژانس فضایی اروپا نیز استفاده می شود.
فارست ملتون، دانشمند پژوهشی در دفتر کاربردهای آب غرب ناسا، در کنفرانس خبری گفت که تبخیر و تعرق انرژی را مصرف می کند و سطحی را که آب از آن تبخیر می شود، خنک می کند.
Melton گفت: «این اثر خنککننده برای حسگر مادون قرمز حرارتی Landsat قابل مشاهده است، که نرخهای بالاتر ET را با دمای پایینتر سطح زمین تشخیص میدهد. دماهای سردتر به نوبه خود به این معنی است که آب بیشتری توسط گیاهان استفاده یا تعرق می شود و همچنین از سطح زمین تبخیر می شود.
ملتون خاطرنشان کرد که گیاهان مقادیر متفاوتی از نور مادون قرمز و نزدیک به مادون قرمز را بسته به سلامت پوشش گیاهی منعکس می کنند.
ملتون گفت: "این به ما امکان می دهد ET را برای تقریباً هر زمینه کشاورزی در غرب محاسبه کنیم، و همچنین اثرات خشکسالی (و) آتش سوزی در سراسر چشم انداز را با جزئیات بسیار زیاد اندازه گیری کنیم.
ملتون گفت که ترکیب داده های ماهواره با داده های هواشناسی به دانشمندان امکان می دهد نرخ تبخیر و تعرق را برای هر پیکسل از یک تصویر ماهواره ای محاسبه کنند و افزود که ابعاد هر پیکسل 30 در 30 متر یا حدود یک چهارم هکتار است.
تلاش های بخش خصوصی نیز در این زمینه در حال انجام است. Joel Kimmelshue LandIQ را در سال 2007 با استفاده از برخی از فناوریهای زیربنایی به نمایندگی از مشتریان خود راهاندازی کرد.
کیملشو، که از یک خانواده کشاورز شهرستان بوت است، گفت: "ما کلاه خود را بر این می گذاریم که بتوانیم مستقیماً با پرورش دهنده ارتباط برقرار کنیم و درک کنیم که یک پرورش دهنده چگونه فکر می کند، زیرا من اهل آن محیط هستم." فناوری او به وضوح کمتر از OpenET 10 متر در 10 متر یا 0.02 هکتار کاهش می یابد - و داده ها فقط در دسترس مشتری هستند. در مقابل، داده های OpenET به صورت محدود در دسترس عموم قرار خواهند گرفت.
علاوه بر کار نقشه برداری محصول برای وزارت منابع آب ایالتی، LandIQ در حال جمع آوری داده های تبخیر و تعرق برای تعدادی از مناطق آبیاری و آژانس های پایداری آب زیرزمینی در جنوبی ترین بخش دره سان خواکین است.
آنها در حال حاضر از دادهها برای صورتحساب واقعی تولیدکنندگان در مورد آبی که مصرف میکنند استفاده میکنند – چه مقدار آبی که محصولات در مقایسه با ساختار سنتیتر صورتحسابها در مورد میزان آبی که مصرف کردهاید، تعرق میکنند؟ چقدر آب پمپ کردی؟» کیملشو گفت.
او افزود: "هر قطره آبی که به سطح خاک ریخته می شود توسط محصول استفاده نمی شود." "شما می خواهید تا حدود 90٪ راندمان را در صورت امکان به دست آورید، اما باقی مانده آب به آب های زیرزمینی باز می گردد."
Kimmelshue توضیح داد که نرخ بهره وری 90 درصدی از آب توسط گیاه یا درخت گرفته می شود.
او گفت: «این نرخ بهره وری بسته به نحوه مدیریت آب می تواند تا 50 درصد باشد. "اگر فقط پمپ خود را روشن کنید و به مدت سه روز متوالی آب بمالید، بسیار بیشتر از آنچه محصول می تواند مصرف کند، آب مصرف خواهید کرد. اگر پمپ خود را روشن کنید و آب را در پاسخ به تقاضای محصول مصرف کنید، چیزی که دادههای ما ارائه میدهند، میتوانید پمپاژ خود را به روشی بسیار کارآمدتر مدیریت کنید.
کیملشو فقط حرف ماهواره ها را قبول نمی کند - او و کارکنانش زمان زیادی را در جاده می گذرانند.
کیملشو گفت: «کسب و کار کوچک ما بر روی واقعیت های سنگین متمرکز است. ما شبکهای متشکل از 80 ایستگاه داریم که اکنون به 90 ایستگاه نزدیک میشویم، ایستگاههای محیطی آب و هوایی روی زمین که مواردی مانند سرعت باد و دما و رطوبت و تشعشع خالص و غیره را برای محاسبه ET واقعی اندازهگیری میکنند. ما از آن به عنوان پشته کالیبراسیون دادهها برای آموزش مدلها استفاده میکنیم.»
او خاطرنشان کرد که کار نقشه برداری محصول او نیز مفید است.
کیملشو گفت: "ما نقشه برداری محصول را در تجزیه و تحلیل خود ادغام می کنیم." "ما می توانیم ET بادام، ET از گردو، ET یونجه را بررسی کنیم."
او گفت که این داده ها باید به کشاورزان و دامداران کمک کند تا با قرار گرفتن در زیر میکروسکوپ مقابله کنند.
کیملشو گفت: "در حال حاضر بررسی های زیادی روی تولیدکنندگان در مورد کارآمدتر، کارآمدتر، کارآمدتر بودن - پمپاژ کمتر، پمپاژ کمتر، پمپاژ کمتر وجود دارد." "به دلیل (قانون مدیریت پایدار آب های زیرزمینی)، احتمالاً زمین های قابل توجهی در دره جنوبی (سن خواکین) و احتمالاً سایر مناطق ایالت وجود خواهد داشت. کشاورزان تا جایی که می توانند این منابع آب را گسترش می دهند. آنها کاملاً تشویق شدهاند که در این مرحله بیش از حد درخواست نکنند.»
- کوین هکتمن، فدراسیون اداره مزرعه کالیفرنیا