I bacini di utenza disegnati topograficamente sono un'unità spaziale basata sulle forme della superficie terrestre. Mostrano come le attività umane e il cambiamento climatico influenzino le quantità d'acqua disponibili. La conoscenza di queste unità è fondamentale per la gestione sostenibile dell'acqua. Però, a causa di collegamenti sotterranei, alcuni bacini idrografici accumulano acqua da aree oltre i loro confini topografici, mentre altri sono effettivamente molto più piccoli di quanto suggerirebbe la loro topografia superficiale. Attualmente, la maggior parte delle strategie di modellazione idrologica non tiene conto di queste connessioni con le acque sotterranee, ma supponiamo che i bacini idrografici siano indipendenti dall'ambiente circostante. Per questa ragione, Dr. Yan Liu e Assistant Professor Dr. Andreas Hartmann della Cattedra di Modellazione Idrologica e Risorse Idriche presso l'Università di Friburgo, insieme a un team di ricercatori dell'Università di Bristol in Inghilterra e dell'Università di Princeton negli Stati Uniti, hanno introdotto l'Efficace Catchment Index (ECI). Utilizzando questa nuova metrica, sono stati in grado di determinare in che modo i bacini topografici e quelli effettivi differiscono durante l'analisi di un set di dati globale. Il team ha recentemente pubblicato i risultati sulla rivista Lettere di ricerca ambientale .

Utilizzando l'ICE, il team guidato da Liu e Hartmann ha potuto dimostrare che l'ipotesi di un bilancio idrico chiuso, cioè che il livello di un fiume cambia solo per precipitazione ed evaporazione dalla sua area topografica, Per esempio, non si applica a un numero considerevole di bacini nel mondo. Ogni terzo bacino studiato ha un bacino di utenza effettivo che è anche maggiore del doppio o minore della metà della sua area topografica. Gli scienziati hanno riconosciuto che queste aree influenzano o sono influenzate al di fuori dei loro confini topografici da attività di gestione dell'acqua come il pompaggio delle acque sotterranee e, Per esempio, deforestazione o riforestazione.

Con la loro analisi, i ricercatori mostrano che l'ECI che hanno ridefinito è adatto per studiare come la siccità può diffondersi attraverso i confini topografici come risultato dello scambio idrico. Può anche essere utilizzato nell'analisi degli effetti dei cambiamenti climatici e dell'uso del suolo sullo scambio idrico transfrontaliero. "Questo è il modo in cui abbiamo visto dove dobbiamo indagare ulteriormente sulle reti sotterranee attraverso i confini topografici al fine di supportare una gestione sostenibile dell'acqua, "dice Hartmann.