NASA Satelliten verfolgen ungewöhnliche Veränderungen in der Wasserversorgung der Erde

Frischwasser verändert sich auf der ganzen Welt, und eine neue Reihe von Satellitenbeobachtungen der NASA hilft Wissenschaftlern, besser zu verstehen, warum. Eine neue Studie legt nahe, dass die Veränderungen sowohl auf menschliche Aktivitäten als auch auf natürliche Klimaschwankungen zurückzuführen sind.

Die Daten stammen aus 14 Jahren Beobachtungen der Weltraummission der US / GERMA Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE). Eine Nachfolge-Mission namens GRACE Follow-On wird voraussichtlich nicht früher als heute (22. Mai) um 15:47 Uhr von der Vandenberg Air Force Base in Kalifornien mit der SpaceX Falcon 9 starten. EDT (12:47 PDT, 1947 GMT). Sie können es hier auf ProfoundSpace.org mit freundlicher Genehmigung von NASA TV live sehen.

Die Studie, die am 16. Mai in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde, zeigt, dass feuchte Zonen auf der Erde noch nasser werden, während trockene Zonen austrocknen, so eine Aussage der NASA. Dies ist auf viele Faktoren zurückzuführen, darunter den Klimawandel, wie Menschen Wasser und natürliche Umweltkreisläufe nutzen.

Neben den GRACE-Daten nutzten die Forscher Niederschlagsdaten von Satelliten im Rahmen des Global Precipitation Climatology Project, Bilder von der NASA / U.S. Geological Survey Landsat Satelliten, Karten der Bewässerung und Berichte über menschliche Aktivitäten im Bergbau, Landwirtschaft und Reservoir Operationen.

"Dies ist das erste Mal, dass wir Beobachtungen von mehreren Satelliten in einer gründlichen Bewertung der Süßwasserverfügbarkeit überall auf der Erde verwenden", so Matt Rodell, Teamleiter und Leiter der Hydrologie am Goddard Space Flight Center der NASA in Maryland sagte in der Erklärung.

"Ein Hauptziel bestand darin, Verschiebungen in der terrestrischen Wasserspeicherung zu unterscheiden, die durch natürliche Variabilität - z. B. feuchte Perioden und Trockenperioden im Zusammenhang mit El Niño und La Niña - verursacht werden, wie das Abpumpen von Grundwasser aus einem Grundwasserleiter schneller als es aufgefüllt wird. "

Änderungen in Süßwasser, insbesondere von Eis in der Nähe der Pole (wie Eisschmelze aufgrund steigender Temperaturen), könnten sich auf den Anstieg des Meeresspiegels auswirken. Das Verständnis dieser Veränderungen ist auch wichtig, um die Versorgung mit Trinkwasser und Land, das für die Landwirtschaft geeignet ist, vorherzusagen.

Süßwasser auf der Erde befindet sich in Böden, Flüssen, Seen, Grundwasser und Eis, und Veränderungen in seinen Mengen wurden bereits von den Modellen des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen vorhergesagt. Die Wissenschaftler sagten jedoch, dass sie einen längeren Datensatz benötigen würden als der von GRACE (der von 2002 bis 2007 lief), um zu sehen, ob der Klimawandel für die Süßwasserveränderungen verantwortlich ist, die die Zwillingssatelliten beobachteten.

GRACE berechnete die Entfernung zwischen den beiden Raumschiffen, als sie die Erde umkreisten, um Änderungen im Schwerefeld der Erde zu erkennen, die durch Veränderungen in der Verteilung der Masse über den Globus verursacht wurden. Die Satelliten betrachteten auch Veränderungen im terrestrischen Wasserspeicher.

"Wir untersuchten Informationen über Niederschlag, Landwirtschaft und Grundwasserpumpen, um eine mögliche Erklärung für die von GRACE geschätzten Trends zu finden", sagte Co-Autor Hiroko Beaudoing, ein Computerwissenschaftler bei Goddard und der Universität von Maryland in College Park, in der Erklärung.

Die GRACE-Daten zeigen nicht nur die Auswirkungen des Klimawandels, z. B. auf schmelzendes Eis, sondern zeigen auch, wie der Grundwasserspiegel empfindlich auf Gebiete reagiert, in denen Dürre oder Starkregen aufgrund natürlicher Klimazyklen herrschen.

Im Südwesten Kaliforniens sei beispielsweise aufgrund natürlicher Wasserkreisläufe zwischen 2007 und 2015 Grundwasser verloren gegangen. Es fiel weniger Niederschlag, was zu weniger Schnee und Oberflächenwasser führte. Daher mussten die Bewohner mehr Grundwasser für ihre Bedürfnisse verwenden.

Einige Zonen scheinen nicht von menschlichen Aktivitäten betroffen zu sein, wie das westliche Sambesi-Becken Afrikas und das Okavango-Delta, das die Tierwelt im Norden Botswanas nährt. Die Wasserspeicherung stieg im Zeitraum von 2002 bis 2016 im Durchschnitt um 29 Gigatonnen pro Jahr. Aber vor der Beobachtung von GRACE wurden in der gleichen Region mindestens 20 Jahre trockene Bedingungen verzeichnet, die auf natürliche Umweltzyklen zurückzuführen sind.