Fjernmåling har gjort det nemmere for forskere at overvåge floder, søer og reservoirer. Vil det hjælpe os med at blive klogere på, hvordan vi administrerer dem?
En syntetisk blænderadarbillede er en mosaik af Congo-floden.European Space Agencyaf
22. december 2021
Congo-floden er verdens næststørste flodsystem efter Amazonas. Mere end 75 millioner mennesker er afhængige af det for mad og vand, og det samme gør tusindvis af arter af planter og dyr, der lever i de sumpe og tørveområder, den understøtter. Den massive tropiske regnskov spredt over dens midten hjælper med at regulere hele jordens klimasystem. Mængden af vand i systemet er dog noget af et mysterium.
Hydrologer og klimaforskere er afhængige af overvågningsstationer til at spore floden og dens forbundne vandområder, når de flyder og samler sig på tværs af seks lande, og til at måle nedbør. Men det, der engang var et netværk af omkring 400 stationer, er faldet til kun 15, hvilket gør det svært at vide præcis, hvordan klimaændringer påvirker et af Afrikas vigtigste flodoplande.
“For at handle, for at styre vandet, skal vi vide om vores vandressourcer,” siger Benjamin Kitambo, en geolog ved Congo Basin Water Resources Research Center i Kinshasa, Den Demokratiske Republik Congo. “Men vi kan ikke vide noget, vi ikke måler.”
Forskere over hele verden udfylder i stigende grad datahuller på jorden ved hjælp af information indsamlet fra rummet. Satellitter, der er udstyret med fjernmålingsinstrumenter, kan kigge ind på steder, hvor “in situ” målinger – dem, der er taget på stedet – er forældede, svære at indsamle eller holdes private.
Kitambo talte ved videoopkald fra Toulouse, Frankrig, hvor han udfører ph.d.-forskning ved Laboratory of Space Geophysical and Oceanographic Studies. I disse dage analyserer han masser af satellitmålinger og hydrologiske modeller for at forstå, hvordan Congo-flodens bifloder, vådområder, søer og reservoirer ændrer sig. Det inkluderer at studere optegnelser fra mere end 2.300 “virtuelle” målestationer, som estimerer to nøglemålinger i hele bassinet: “overfladevandshøjde” eller vandstanden over et referencepunkt og overfladevandets udstrækning.
Han siger, at de fleste af regionens feltdata går tilbage til før 1960, året hvor de fleste lande i regionen opnåede uafhængighed fra europæiske kolonisatorer. Siden da er forskningen der gået stærkt tilbage, og det har vist sig svært at indsamle data om overfladevand.
Fritz Policelli og hans team på Goddard Space Flight Center er ved at skabe kort som dette foreløbige over Ohio-floden ved at kombinere maskinlæring med data indsamlet af Sentinel-1 for at spore strømbredder.NASA GODDARD SPACE FLIGHT CENTER/UNIVERSITY OF MARYLAND < /figur>
For omkring fem år siden begyndte Congo Basin-forskningscentret at installere et netværk af vandovervågningsstationer for at imødegå den “alvorlige mangel på grundlæggende viden” om flodens vigtigste sejlbare kanaler, som ofte tjener som veje. Men nogle steder i det store bassin var for fjerntliggende eller robuste til, at forskere kunne nå. I andre fjernede folk de nyinstallerede instrumenter for at sælge materialerne, eller fordi de frygtede at blive udspioneret.
Til støtte MIT Technology Reviews journalistik, overvej at blive abonnent.
Mange dele af verden står over for lignende udfordringer. Lande i Latinamerika og Caribien har set et “dramatisk fald” i jordbaserede målinger siden 1980'erne, ifølge en vurdering fra 2018 offentliggjort i tidsskriftet Water Resources Research. I Mekong-flodbassinet – som strækker sig gennem seks nationer fra Kina til Vietnam – vogter lande nøje deres data om vandtilgængelighed, hvis de overhovedet indsamler dem.
Alligevel er måling af vand nøglen til at hjælpe folk med at forberede sig på naturligt katastrofer og tilpasse sig klimaændringer, siger eksperter. Stigende globale temperaturer forventes at øge risikoen for storme og oversvømmelser i visse områder og alvorlig tørke i andre. I mellemtiden ændrer og belaster massive infrastrukturprojekter og vidtstrakt byudvikling ferskvandsressourcer som floder og søer.
Dette behov for at vide driver en række ambitiøse forskningsinitiativer ved hjælp af fjernmålingsværktøjer. Efterhånden som teknologien til at indsamle og analysere data fra rummet udvikler sig, får forskerne et klarere billede af, hvordan vand strømmer hen over Jorden og cirkulerer i atmosfæren.