Per studiare l'impatto dell'uomo sulle risorse di acqua dolce, gli scienziati hanno ora condotto la prima contabilità globale dei livelli fluttuanti dell'acqua nei laghi e nei bacini idrici della Terra, compresi quelli precedentemente troppo piccoli per essere misurati dallo spazio.

La ricerca, pubblicato il 3 marzo sulla rivista Natura , fatto affidamento su Ice della NASA, Cloud e terra Elevation Satellite 2 (ICESat-2), lanciato nel settembre 2018.

ICESat-2 invia 10, 000 impulsi di luce laser ogni secondo sulla Terra. Quando viene riflesso sul satellite, quegli impulsi forniscono misurazioni dell'altezza della superficie ad alta precisione ogni 28 pollici (70 centimetri) lungo l'orbita del satellite. Con questi trilioni di punti dati, gli scienziati possono distinguere più caratteristiche della superficie terrestre, come piccoli laghi e stagni, e seguirli nel tempo.

Gli scienziati hanno usato queste misurazioni dell'altezza per studiare 227, 386 corpi idrici in 22 mesi e ha scoperto che, di stagione in stagione, il livello dell'acqua nei laghi e negli stagni della Terra oscilla in media di circa 8,6 pollici (0,22 m). Allo stesso tempo, il livello dell'acqua dei bacini idrici gestiti dall'uomo fluttua in media di quasi il quadruplo di tale importo, circa 34 pollici (0,86 m).

Mentre i laghi e gli stagni naturali superano in numero i bacini idrici gestiti dall'uomo di oltre 24 a 1 nel loro studio, gli scienziati hanno calcolato che i serbatoi costituivano il 57% della variabilità globale totale dello stoccaggio dell'acqua.

"Capire questa variabilità e trovare modelli nella gestione dell'acqua mostra davvero quanto stiamo alterando il ciclo idrologico globale, " ha detto Sarah Cooley, un idrologo di telerilevamento alla Stanford University in California, che ha condotto la ricerca. "L'impatto degli esseri umani sullo stoccaggio dell'acqua è molto più alto di quanto ci aspettassimo".

In laghi e stagni naturali, i livelli dell'acqua in genere variano con le stagioni, riempiendosi durante i periodi piovosi e drenando quando fa caldo e secco. Nei serbatoi, però, i manager influenzano questa variazione, spesso immagazzinando più acqua durante le stagioni delle piogge e deviandola quando è secca, che possono esagerare la naturale variazione stagionale, disse Cooley.

Cooley e i suoi colleghi hanno trovato anche modelli regionali:i serbatoi variano di più in Medio Oriente, Africa meridionale, e gli Stati Uniti occidentali, mentre la variazione naturale nei laghi e negli stagni è più pronunciata nelle aree tropicali.

I risultati hanno posto le basi per future indagini su come la relazione tra attività umana e clima alteri la disponibilità di acqua dolce. Poiché le popolazioni in crescita richiedono più acqua dolce, e il cambiamento climatico altera il modo in cui l'acqua si muove attraverso il ciclo idrologico, studi come questo possono illuminare come viene gestita l'acqua, disse Cooley.

"Questo tipo di set di dati sarà così prezioso per vedere come cambierà la gestione umana dell'acqua in futuro, e quali aree stanno vivendo il maggiore cambiamento, o subire minacce al loro stoccaggio dell'acqua, "Cooley ha detto. "Questo studio ci fornisce una linea di base davvero preziosa di come gli esseri umani stanno modulando il ciclo dell'acqua su scala globale".

I metodi dei ricercatori si sono basati su una seconda missione satellitare, anche:Landsat, la missione decennale supervisionata congiuntamente dalla NASA e dall'U.S. Geological Survey. Il team ha utilizzato prodotti derivati ​​da Landsat, mappe bidimensionali dei corpi idrici e delle loro dimensioni, fornendo loro un database completo dei laghi del mondo, stagni, e serbatoi. Quindi, ICESat-2 ha aggiunto la terza dimensione:l'altezza del livello dell'acqua, con un'incertezza di circa 4 pollici (10 cm). Quando si fa la media di tali misurazioni su migliaia di laghi e bacini idrici, l'incertezza cala ancora di più.

Sebbene la missione di ICESat-2 si concentri sull'acqua ghiacciata della criosfera terrestre, anche la creazione di prodotti di dati di altezze d'acqua non congelate faceva parte del piano originale, secondo Tom Neumann, Scienziato del progetto ICESat-2 presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland. Ora, con il satellite in orbita, gli scienziati stanno rilevando laghi e bacini idrici più piccoli di quanto previsto in precedenza:in questo studio hanno rilevato stagni grandi la metà del Lincoln Memorial Reflecting Pool.

"Ora siamo in grado di misurare tutti questi laghi e bacini idrici con lo stesso" righello, ' ancora e ancora, " Neumann ha detto. "È un ottimo esempio di un'altra applicazione scientifica che queste misurazioni dell'altezza consentono. È incredibilmente eccitante vedere quali domande le persone sono in grado di indagare con questi set di dati".