Исследование влажности почвы для улучшения моделей орошения

Орошаемое земледелие — крупнейший потребитель пресной воды на планете и источник более 40% мирового продовольствия. Однако точные объемы воды, фактически используемой для орошения, в значительной степени неизвестны.

Ответ на этот вопрос позволит лучше понять глобальный водный баланс — движение воды в системах Земли и из них. Это станет особенно актуально по мере усиления влияния изменения климата на этот процесс.

Чтобы восполнить этот пробел, исследователи из Университета Колорадо в Боулдере (CU Boulder) предоставили компьютерным моделям земной поверхности различную информацию о влажности почвы и оценили, насколько хорошо по этим данным можно предсказать орошение. Возможность делать это в крупных масштабах — важный шаг к пониманию чувствительности орошения и эвапотранспирации к изменению климата.

Исследование, недавно опубликованное в Scientific Data, возглавлял доцент Бен Ливне из CU Boulder при финансировании и поддержке NASA.

Ливне, сотрудник Департамента гражданского, экологического и архитектурного строительства и Кооперативного института исследований в области наук об окружающей среде (CIRES), отметил, что проект использует спутники для получения нового взгляда на глобальный водный баланс.

"Когда осадки выпадают на сушу, их основная часть возвращается в атмосферу, но у нас нет технологий для измерения этого изменения в больших масштабах. Здесь мы используем спутник как гигантские весы, которые взвешивают землю. По сути, когда земля теряет массу, мы можем определить, что много воды уходит в атмосферу".

Ведущим автором статьи стал недавний выпускник аспирантуры Ронни Аболафия-Розенцвейг. Сейчас он работает в Национальном центре атмосферных исследований над улучшением физики оперативных гидрологических моделей.

"Понимание объемов воды, используемой людьми для орошения, крайне важно, потому что ирригация изменяет водный и энергетический баланс Земли и истощает водные резервуары по всему миру. Сейчас я сотрудничаю с учеными из Университета штата Мичиган и Технологического университета Шарифа в Иране, чтобы применить нашу методологию для прогнозирования водопользования в сельскохозяйственных регионах вокруг озера Урмия, которое потеряло 80% своей первоначальной водной поверхности за последние два десятилетия из-за изменения климата (затяжной засухи) и использования воды для орошения".

Ливне заявил, что следующая фаза этого исследования, вероятно, будет сосредоточена на этих изменениях в крупных бассейнах, таких как реки Миссисипи или Колорадо, с акцентом на роль человека в развитии сельского хозяйства.