La ricerca condotta dall'Università del Texas ad Austin ha scoperto che i calcoli dello stoccaggio dell'acqua in molti bacini fluviali da modelli informatici globali comunemente usati differiscono notevolmente dalle stime di stoccaggio indipendenti dei satelliti GRACE.

Le scoperte, pubblicato in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze il 22 gennaio, sollevare domande sui modelli globali che sono stati utilizzati negli ultimi anni per aiutare a valutare le risorse idriche e potenzialmente influenzare le decisioni di gestione.

Lo studio ha utilizzato misurazioni dai satelliti GRACE dal 2002 al 2014 per determinare i cambiamenti di stoccaggio dell'acqua in 186 bacini fluviali in tutto il mondo e ha confrontato i risultati con le simulazioni effettuate da sette modelli comunemente usati.

I satelliti GRACE, gestito dalla NASA e dal Centro aerospaziale tedesco, misurare i cambiamenti nella forza di gravità attraverso la Terra, un valore influenzato dai cambiamenti nello stoccaggio dell'acqua in un'area. I modelli informatici utilizzati dalle agenzie governative e dalle università sono stati sviluppati per valutare i flussi storici e/o basati su scenari nel ciclo idrologico, come il flusso del torrente, evapotraspirazione e variazioni di stoccaggio, compresa l'umidità del suolo e delle acque sotterranee.

"Le persone dipendono sempre più da modelli globali per determinare le proiezioni degli impatti dell'uso umano dell'acqua e del clima sulle risorse idriche, " ha detto l'autore principale Bridget Scanlon, un ricercatore senior presso il Bureau of Economic Geology dell'università. "Ora siamo in grado di valutare i cambiamenti di stoccaggio dell'acqua da modelli con dati GRACE, il che suggerisce che i modelli potrebbero sottovalutare i grandi cambiamenti di stoccaggio dell'acqua, trend di stoccaggio sia in forte calo che in aumento."

Per esempio, nel bacino del Rio delle Amazzoni, I dati GRACE indicano che lo stoccaggio dell'acqua è aumentato da 41 a 43 chilometri cubi durante il periodo di studio, il più grande aumento di stoccaggio dell'acqua di qualsiasi bacino nel mondo. Ma la maggior parte dei modelli prevedeva enormi cali nello stoccaggio dell'acqua, con uno che simula una perdita di 70 chilometri cubi. Il modello che più si avvicinava ai dati GRACE calcolava un aumento di soli 11 chilometri cubi.

Nel bacino del fiume Gange, GRACE ha mostrato una perdita da 12 a 17 chilometri cubi di acqua all'anno nel periodo di 12 anni, la più grande diminuzione dello stoccaggio dell'acqua misurata dallo studio. I modelli variano tra una perdita di 7 chilometri cubi e un aumento di 7 chilometri cubi.

Globale, i risultati del modello hanno calcolato un calo dello stoccaggio globale dell'acqua durante il periodo di studio, mentre i dati GRACE indicano che era in aumento. Però, lo studio rileva che mentre il clima ha aumentato l'accumulo di acqua a livello globale, l'uomo ha causato un calo significativo in alcune regioni. L'area di studio copriva circa il 63% della superficie terrestre globale ed escludeva la Groenlandia e l'Antartide perché la maggior parte dell'acqua in quelle aree è intrappolata nei ghiacciai o negli strati di ghiaccio.

Lo studio mostra che ci sono regioni in cui i modelli globali devono essere migliorati, ha affermato il coautore Hannes Müller Schmied, un ricercatore senior presso l'Università Goethe di Francoforte. La prospettiva globale della ricerca può aiutare gli scienziati a capire perché i modelli hanno prestazioni migliori in alcune aree rispetto ad altre, e zero-in sulle aree in cui non corrispondono ai dati.

"Sulla base della valutazione globale dei cambiamenti di stoccaggio dell'acqua, disponiamo di importanti informazioni aggiuntive e ora possiamo concentrarci su regioni difficili e analizzare in modo più approfondito quali processi devono essere inclusi, ad esempio la dinamica delle pianure alluvionali e gli effetti di ristagno in Amazzonia, o da migliorare, come le estrazioni di acqua umana nel bacino del fiume Gange, " ha detto Müller Schmied.

Lo studio rileva inoltre che gli scienziati dovrebbero lavorare per migliorare le valutazioni regionali.

"GRACE è fantastico perché mette in evidenza il quadro globale di ciò che sta accadendo con lo stoccaggio globale dell'acqua, e su una griglia grossolana è davvero bello vedere cosa sta succedendo, " Ha detto Scanlon. "Ma garantire la disponibilità di acqua per il consumo umano e l'agricoltura è in molti casi una questione da regionale a locale, e dovremmo porre maggiore enfasi su analisi su questa scala da, Per esempio, integrazione dei dati locali. La situazione specifica potrebbe essere studiata molto meglio rispetto ai soli studi su scala globale".