ناسا تساعد فى متابعة تغير المناخ بقياس المياه الجوفية

وجد العلماء في دراسة حديثة أن مصدرًا لم يتم قياسه سابقًا، وهو الماء الذي يتسرب عبر التربة والصخور المكسورة أسفل جبال سييرا نيفادا بكاليفورنيا، والذى يسلم في المتوسط 4 ملايين فدان (5 كيلومترات مكعبة) من المياه إلى الوادي الأوسط بالولاية كل عام، يمثل هذا المصدر الجوفي حوالي 10٪ من جميع المياه التي تدخل هذه الأراضي الزراعية عالية الإنتاجية كل عام من كل مصدر بما في ذلك تدفقات الأنهار وهطول الأمطار.

ووفقا لما ذكره موقع "Phys" فإنه في الدراسة التي نُشرت مؤخرًا بقيادة العالم دونالد أرجوس من مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا في جنوب كاليفورنيا، وجد الباحثون أن حجم المياه الجوفية يتقلب على نطاق واسع بين السنوات الجافة والرطبة أكثر مما كان مفهوماً في السابق.

ولاحظ العلماء خسارة أكبر في المياه الجوفية خلال سنوات الجفاف مما كانت تقدره الدراسات السابقة، حيث قدر Argus وزملاؤه أن الوادي الأوسط فقد حوالي 1.8 مليون فدان (2.2 كيلومتر مكعب) من المياه الجوفية سنويًا بين عامي 2006 و 2021.

ولا توجد طريقة لقياس الحجم الإجمالي للمياه مباشرة في وسط الوادي وتحته، ولكن الأقمار الصناعية الخاصة ببعثات استعادة الجاذبية وتجربة المناخ (GRACE) و GRACE Follow-On (GRACE FO) يمكن أن تقيس بدقة مقدار تغير هذا الحجم من شهر لآخر. ويعمل Argus وزملاؤه منذ عدة سنوات لدمج بيانات GRACE هذه مع الملاحظات من شبكة أبحاث GPS التي تقيس كيفية ارتفاع وهبوط أسطح الأرض. في وسط كاليفورنيا ، تحدث هذه الحركات بشكل كبير بسبب الزيادات والنقصان في المياه الجوفية.

واستخدم Argus سابقًا نظام تحديد المواقع العالمي لتحديد حجم المياه المتغيرة في أعماق سييرا، لكن في هذه الدراسة الجديدة ، استخدم هو وزملاؤه قياسات GPS و GRACE وطرح تغير المياه الجوفية للجبال من تغيرات المياه الجوفية في كل من الجبال والوادي للحصول على تقدير أكثر دقة للتغير في الوادي وحده، ثم قارنوا هذا الرقم باستخدام نموذج توازن الماء.

ويشمل الوادي الأوسط 1٪ فقط من الأراضي الزراعية في الولايات المتحدة، ولكنه ينتج 40٪ من فواكه وخضروات ومكسرات المائدة في البلاد سنويًا.

هذا ممكن فقط بسبب الضخ المكثف للمياه الجوفية للري وتدفق الأنهار والجداول التي يتم التقاطها في الخزانات، وعلى مدار 60 عامًا على الأقل، كان المزارعون يضخون كميات من المياه من طبقات المياه الجوفية أكثر مما يمكن تجديده بالمصادر الطبيعية، مما تسبب في غرق مستوى الأرض وتطلب حفر الآبار بشكل أعمق وأعمق، ومع تزايد ندرة المياه في الوادي الأوسط بسبب تغير المناخ والاستخدام البشري، فإن الفهم الأكثر تفصيلاً للحركة الطبيعية للمياه الجوفية يوفر فرصة لحماية الموارد المتبقية بشكل أفضل.