Di mana dan apabila air permukaan berlaku di Bumi amat penting untuk semua kehidupan. Tetapi air itu sentiasa berubah. Tasik, sungai dan tanah lembap secara semulajadi mengalir dan mengalir; manusia mengalihkan air untuk kegunaan mereka sendiri dan membendungnya ke dalam takungan. Kini penyelidik telah memetakan berjuta-juta imej satelit resolusi tinggi untuk mendokumenkan sejarah air permukaan Bumi yang kembali tiga dekad-mendedahkan pengaruh dramatik manusia serta variasi semula jadi corak air.
Kandungan Terkait
- Para Ilmuwan Cari Kolam Air Paling Tua
Jurutera pertanian Jean-Francois Pekel dan rakan-rakannya telah mencipta sejenis mesin masa maya, menunjukkan perubahan masa lalu di permukaan air dan menyediakan garis panduan untuk mencatat masa depan dunia berair kita. Untuk mencapai kejayaan ini, Pekel dan rakan-rakannya menggunakan lebih daripada 3 juta imej LANDSAT tasik, tanah lembap, dan sungai-sungai Bumi yang diambil antara tahun 1984 dan 2015. Mereka mengukur perubahan sistem air global sepanjang tempoh masa itu setiap bulan. Kemudian, mereka menganalisis data satelit laut ini dengan platform awan komputasi Google Earth Engine.
Hasilnya adalah sebagai visual yang menakjubkan kerana ia adalah saintifik berharga. "[Ini] membolehkan kita bergerak kembali dalam masa dan membuat pengukuran yang tepat mengenai persekitaran yang berubah-ubah kita, " kata Pekel, Pusat Penyelidikan Bersama Suruhanjaya Eropah di Ispra, Itali. "Mengukur masa lalu menyumbang kepada pemahaman kita mengenai kesan jangka panjang pilihan ekonomi dan masyarakat masa lalu kita, dan menyumbang kepada keputusan pengurusan yang lebih tepat pada masa akan datang." Dia menambah: "Pepatah lama adalah 'anda tidak dapat menguruskan apa yang tidak anda sukai. "
Peta pengedaran dan perubahan permukaan air melebihi 32 tahun daripada lebih daripada 3 juta imej satelit Landsat. Peta ini menunjukkan Sungai Ob (Река Обь) di barat Siberia, Rusia dan menangkap corak spatial dan temporal di permukaan air. Warna biru gelap adalah kawasan air kekal dan warna biru yang lebih ringan adalah kawasan air bermusim. Warna hijau mewakili kawasan baru air bermusim dan warna merah jambu mewakili kawasan air musiman yang hilang. (Suruhanjaya Eropah - Pusat Penyelidikan Bersama, 2016) Imejan mendedahkan bahawa, sejak tahun 1984, air permukaan kekal telah hilang dari kawasan seluas hampir 90, 000 kilometer persegi yang kebanyakannya melintasi Timur Tengah dan Asia Tengah. Lebih 70 peratus daripada semua kehilangan air berlaku di lima negara yang bersebelahan: Iraq, Iran, Afghanistan, Uzbekistan dan Kazakhstan. Kemarau adalah sebahagiannya untuk dipersalahkan, tetapi begitu juga aktiviti manusia seperti pengeluaran sungai yang tidak terkawal dan pelencongan, empangan, dan penyusutan selanjutnya Laut Aral selatan, penulis mendapati.
Walau bagaimanapun, air permukaan kekal baru telah membentuk lebih daripada dua kali ganda kawasan itu, dan semua benua kecuali Oceania menunjukkan kawasan pertumbuhan sedemikian, terutamanya disebabkan oleh pengisian takungan. (Oceania menunjukkan kerugian yang sangat kecil.) Yang menghairankan, kerana kajian menunjukkan bahawa manusia secara keseluruhan mengalir air tawar lebih cepat daripada yang kita fikirkan.
Salah satu kesimpulan paling menarik untuk diambil dari data adalah perubahan itu disetempatkan. Pada resolusi 30 meter, imej-imej terperinci ini membolehkan pasukan untuk melihat berjuta-juta tasik yang masing-masing kurang daripada 1 kilometer persegi, tetapi bersama-sama boleh mewakili sebanyak 40 peratus daripada jumlah keseluruhan kawasan air di bumi.
Sesetengah tanah kaya dengan air: Amerika Utara memegang sedikit lebih daripada separuh permukaan air kekal Bumi tetapi adalah rumah kepada kurang daripada 5 peratus penduduknya. Asia, di mana 60 peratus manusia hidup, hanya 9 peratus daripada air kekal Bumi-walaupun perairan permukaannya telah meningkat sebanyak 23 peratus dalam tempoh ini disebabkan oleh ledakan besar dalam pembinaan reservoir. Afrika dan Amerika Latin masing-masing mempunyai kira-kira 9 peratus air tetap Bumi, tetapi air Afrika dikongsi sebanyak dua kali lebih banyak orang: 16 peratus daripada jumlah dunia berbanding 8.6 peratus.
Peta pengedaran dan perubahan permukaan air melebihi 32 tahun daripada lebih daripada 3 juta imej satelit Landsat. Peta ini memperlihatkan kemasukan di selatan Semenanjung Kepala Burung di Papua Barat, Indonesia dan menangkap pola spatial dan temporal di permukaan air. Warna biru gelap adalah kawasan air kekal dan warna merah jambu menunjukkan kawasan di mana air berlaku kurang kerap. (Suruhanjaya Eropah, Pusat Penyelidikan Bersama, 2016) Setiap rantau juga mengandungi bahagian pemenang dan pemenang air yang saksama. "Sebagai contoh, jika anda menganggap Amerika Syarikat, air permukaan kekal negara ini agak stabil-keseluruhan kawasan telah meningkat sebanyak 0.5 peratus sejak tahun 1984, " kata Pekel. "Tetapi dalam tempoh yang sama, enam negeri barat (Arizona, California, Idaho, Nevada, Oregon, Utah) telah kehilangan 33 peratus permukaan air kekal mereka akibat gabungan kemarau dan permintaan yang berterusan untuk air." (Berkaitan: Mengambil Lihatlah Kekurangan Air Global.)
Dai Yamazaki, seorang jurutera hidrodinamik di Agensi Jepun untuk Sains dan Teknologi Marin-Bumi, menyeru pengumpulan imej baru yang lebih memahami lagi permukaan permukaan bumi yang berubah-ubah. Air permukaan "adalah sumber air paling umum untuk manusia di banyak tempat di dunia, dan juga banyak haiwan dan tumbuh-tumbuhan yang mudah untuk mendapatkan air adalah penting untuk kehidupan mereka, " kata Yamazaki, yang tidak terlibat dalam penyelidikan. "Tambahan pula, kewujudan atau ketiadaan air permukaan boleh menjadi penunjuk banjir dan peristiwa kemarau [jadi] analisis berasaskan pemerhatian dinamik air permukaan global ini sangat penting."
Perubahan permukaan air utama yang dipacu secara langsung oleh kejuruteraan manusia biasanya lebih mudah dilihat dari angkasa berbanding dengan perubahan cuaca. Pekel memetik pemulihan lagun Garabogazköl Aylagy Turkmenistan berikutan pelanggaran empangan antara Laguna dan Laut Caspian pada tahun 1992. Krisis Laut Aral, yang disebabkan sebahagian besarnya oleh lencongan sungai-sungai yang memberi makan laut, juga jelas dari ruang angkasa.
Kesan perubahan iklim adalah lebih sukar untuk diperhatikan kerana mereka terikat dengan banyak faktor lain, termasuk mengubah penggunaan manusia air. Tetapi ada yang dapat dilihat dengan mudah, seperti kemarau yang memberi impak kepada Australia dari tahun 2001 hingga 2009.
Perubahan cuaca di bumbung dunia juga menonjol. "Di beberapa tempat, seperti dataran tinggi Tibet, di mana kesan langsung manusia adalah terhad, hubungan sebab dan akibat dengan iklim boleh ditubuhkan dengan jelas dan sebenarnya disahkan oleh kajian lain, " kata Pekel.
Peta pengedaran dan perubahan permukaan air melebihi 32 tahun daripada lebih daripada 3 juta imej satelit Landsat. Peta ini menunjukkan bahagian atas Sungai Yenisei (Река Эннисей) di Rusia dan menangkap corak spatial dan temporal di permukaan air. Warna biru gelap adalah kawasan air kekal dan warna merah jambu menunjukkan kawasan di mana air berlaku kurang kerap. (Suruhanjaya Eropah, Pusat Penyelidikan Bersama, 2016) Perkembangan tasik di dataran tinggi Tibet, katanya, telah didorong oleh percambahan salji dan glasier yang dicairkan disebabkan oleh peningkatan suhu dan kenaikan hujan. "Apa yang mengagumkan tentang dataran tinggi Tibet adalah kelajuan dan sejauh mana perubahan yang diperhatikan dalam pengembangan tasik. Ia adalah satu mesej yang jelas bahawa perkara-perkara yang berubah cepat di 'Tiang Ketiga, ' "tambahnya.
"Perubahan iklim adalah fenomena berskala global, tetapi kepentingan rakyat mesti bagaimana ia mempengaruhi kehidupan biasa mereka, " kata Yamazaki. "Kerja ini dilakukan pada skala global, tetapi ia mempunyai resolusi spasial yang mencukupi untuk mengesan perubahan tempatan. Ini saya fikir mengapa ramai orang percaya bahawa kerja ini hebat. "
Pekel dan rakan sekerja membuat peta yang menggambarkan air berbanding air bermusim, keuntungan berbanding kerugian, konsisten kitaran air bermusim, dan lebih-semuanya dibuat secara bebas di Global Surface Water Explorer. Akhirnya, wahyu yang disampaikan oleh imejan yang menakjubkan ini dan set data yang terletak di belakangnya adalah alat penting untuk memaklumkan perubahan pengurusan dan dasar masa depan.
