Докато Калифорния издържа на поредната суша, инструментите, които могат да помогнат на фермерите и животновъдите да максимизират водата, която получават, се изострят.
Най-новото усилие за измерване на такова използване на вода беше предприето миналата седмица от публично-частна коалиция, включваща три федерални агенции – Националната администрация по аеронавтика и космическото пространство; Министерството на земеделието на САЩ; и Геоложката служба на САЩ – и редица университети и частни лица. OpenET, който има за цел да проследи използването на вода в 17 западни щата, стартира на 21 октомври и е достъпен на www.openetdata.org
ET се отнася до евапотранспирация, процесът, при който водата се изпарява от земните повърхности и изтича от растенията.
Робин Грим, директор на устойчивите на климата водни системи към Фонда за защита на околната среда, сравни управлението на водата без данни за изпарение с управление на бюджета на домакинството, без да знае колко пари се изразходват.
„Това е вторият по големина компонент на водния цикъл и може да се разглежда като противоположност на валежите“, каза Грим на виртуална пресконференция, обявявайки старта миналата седмица. „Това е вода, която напуска земната повърхност и се връща обратно в атмосферата и като такава е мярка за водата, която вече не може да се използва в местна система, след като бъде приложена към ландшафта.“
Програмата започва със сателитни наблюдения от Landsat, съвместна мисия между НАСА и Геоложката служба. Програмата има три спътника в орбита, най-новият от които беше изстрелян в началото на септември. Използват се и данни от други сателити на НАСА и Европейската космическа агенция.
Форест Мелтън, изследовател в Службата за приложения на западната вода на НАСА, каза на пресконференцията, че евапотранспирацията консумира енергия и охлажда повърхността, от която се изпарява водата.
„Този охлаждащ ефект се вижда от термичния инфрачервен сензор на Landsat, който открива по-високи нива на ET като по-ниски температури на земната повърхност“, каза Мелтън. „По-ниските температури от своя страна означават, че повече вода се използва или изпуска от растенията, а също така се изпарява от земната повърхност.“
Растенията ще отразяват различни количества инфрачервена и близка инфрачервена светлина в зависимост от здравето на растителността, отбеляза Мелтън.
„Това ни позволява да изчислим ET за почти всяко селскостопанско поле на Запад, а също и да измерим ефектите от сушата (и) горските пожари в пейзажа с огромно количество детайли“, каза Мелтън.
Комбинирането на сателитните данни с метеорологичните данни позволява на учените да изчислят степента на изпарение за всеки пиксел от сателитно изображение, каза Мелтън, добавяйки, че всеки пиксел е с размери 30 на 30 метра, или около четвърт акър.
В тази област също се полагат усилия на частния сектор. Joel Kimmelshue стартира LandIQ през 2007 г., използвайки някои от същите основни технологии от името на своите клиенти.
„Залагаме на възможността да общуваме директно с производителя и да разберем как мисли производителят, защото аз съм от тази среда“, каза Кимелшуе, който идва от фермерско семейство в окръг Бът. Неговата технология разбива до по-малка разделителна способност от OpenET 10 метра на 10 метра или 0.02 акра – и данните са достъпни само за клиента. Данните на OpenET, за разлика от тях, ще бъдат достъпни за обществеността по ограничен начин.
В допълнение към работата по картографиране на културите за Държавния департамент по водни ресурси, LandIQ предприема събиране на данни за евапотранспирация за редица райони за напояване и агенции за устойчивост на подпочвените води в най-южния участък от долината Сан Хоакин.
„Те използват данните за действително таксуване на производителите сега за водата, която консумират – колко вода изтичат културите спрямо по-традиционната структура на таксуване колко вода сте приложили? Колко вода изпомпахте?" - каза Кимелшу.
„Не всяка капка вода, нанесена на повърхността на почвата, се използва от културата“, добави той. „Искате да постигнете до около 90% ефективност или около това, ако можете, но останалата част от водата се връща обратно в подземните води.“
Коефициент на ефективност от 90%, обясни Кимелшуе, означава, че процентът вода се поема от растението или дървото.
„Тази степен на ефективност може да достигне до 50% в зависимост от това как управлявате водата“, каза той. „Ако просто включите помпата си и прилагате вода в продължение на три дни без прекъсване, вие ще прилагате много повече вода, отколкото културата може да използва. Ако включите помпата си и подадете вода в отговор на търсенето на културата, което предоставят нашите данни, тогава можете да управлявате изпомпването си по много по-ефективен начин.“
Kimmelshue не просто вярва на думите на сателитите – той и екипът му прекарват много време на път.
„Нашият малък бизнес е съсредоточен върху тежка работа на земята“, каза Кимелшу. „Имаме мрежа от около 80, близо 90 станции сега, климатични екологични станции на земята, които измерват неща като скорост на вятъра и температура, влажност и нетна радиация и т.н., за да изчислят действителното ET. Използваме това като стек от данни за калибриране, за да обучим моделите.
Работата му по картографиране на културите също е полезна, отбеляза той.
„Ние интегрираме това картографиране на културите в нашия анализ“, каза Кимелшуе. „Можем да разгледаме ET на бадеми, ET на орехи, ET на люцерна.“
Тези данни, каза той, трябва да помогнат на фермерите и животновъдите да се справят с това да бъдат под микроскоп.
„В момента има толкова много контрол върху производителите относно това да бъдат по-ефективни, по-ефективни, по-ефективни – помпайте по-малко, помпайте по-малко, помпайте по-малко“, каза Кимелшу. „Поради (Закона за устойчиво управление на подпочвените води) вероятно ще има значителни площи под угар в южната долина (Сан Хоакин) и вероятно в други райони на щата. Производителите ще разширят тези водни запаси, доколкото могат. Те са абсолютно стимулирани да не прекаляват с прилагането на този етап.“
- Кевин Хектман, Федерация на Калифорнийското фермерско бюро