Alaska nehirlerini iklim değişikliğinin ön saflarında ölçmek için su görevi

Yaklaşan Yüzey Suyu ve Okyanus Topografyası görevi, uzak yerlerde bile Dünya’nın su kaynakları hakkında bir veri hazinesi sağlayacaktır. Alaska bir vaka çalışması olarak hizmet ediyor.

Alaska, Kuzey Kutup Dairesi’nin iki yanında yer alırken ve geniş donmuş topraklarla kaplıyken, eyalette ayrıca çok fazla sıvı su var. Aslında Alaska, ABD yüzey su kaynaklarının yaklaşık %40’ına sahiptir. Buna 12.000’den fazla nehir, binlerce dere ve dere ve yüzbinlerce göl dahildir.

Dolayısıyla, Yüzey Suyu ve Okyanus Topografyası (SWOT) uydusu bu ay Kaliforniya’nın Vandenberg Uzay Kuvvetleri Üssü’nden fırlatıldığında, Alaska’nın NASA ve Fransız uzay ajansı Centre National d’Études Spatiales liderliğindeki bu görevden ilk yararlananlar arasında olması doğaldır. (CNES), Kanada Uzay Ajansı ve Birleşik Krallık Uzay Ajansı’nın katkılarıyla.

SWOT, büyük nehirlerden göllere ve rezervuarlardan okyanusa kadar Dünya yüzeyindeki neredeyse tüm suyun yüksekliğini ölçecek. Alaska gibi uzak yerlerde ve yüzey suyu verilerinin seyrek olduğu veya hiç olmadığı birçok ülkede boşlukları dolduracaktır. Bu ölçümler, su yönetimi ve afete hazırlık kurumları, üniversiteler, inşaat mühendisleri ve yerel bölgelerinde suyu izlemesi gereken diğerleri için değerli olacaktır.

Alaska’nın devasa boyutu, engebeli arazisi ve sınırlı ulaşım altyapısı, geleneksel akış ölçüm maliyetlerini engelleyici hale getiriyor. Amerika Birleşik Devletleri’nin çoğundaki nehir akışları, 8.500’den fazla istasyondan oluşan bir ABD Jeoloji Araştırması (USGS) ağı tarafından sürekli olarak izlenirken, şu anda Alaska’da yalnızca 113 gösterge var ve birçok büyük nehir izlenmiyor. Bu tür nehirlerden akan su miktarı, balık türlerinin sağlığı ve biyolojik çeşitliliğinden ulaşım ve içme suyu mevcudiyetine kadar her şeyi etkiler.

Alaska nehri bilgisinin bu eksikliği, USGS’yi SWOT’u erken benimseyen biri olarak hizmet etmek için mantıklı bir seçim haline getirdi. SWOT verileri, ABD-Avrupa Jason-2 ve -3 ve Avrupa Uzay Ajansı Sentinel uydularından (Avrupa Komisyonu liderliğindeki Avrupa Kopernik programı bağlamında geliştirilen) radar altimetri verilerini kullanarak bu nehirleri izlemek için şu anda geliştirilmekte olan bir sistemi tamamlayacak. ) ve NASA-USGS Landsat uydularından görünür görüntüler. Üçüncü yılındaki proje, nehirlerin yüksekliğini ve akışını ölçmek için uzayda taşınan araçların kullanılmasını içeriyor. USGS ortakları arasında Alaska Ulaştırma ve Kamu Tesisleri Departmanı, Ulusal Hava Durumu Servisi’nin Alaska-Pasifik Nehri Tahmin Merkezi, ABD Balık ve Yaban Hayatı Servisi ve Alaska Balık ve Av Departmanı bulunmaktadır.

USGS hidroloğu Robert Dudley, “Alaska, nehir akışı tahminleri için uzaktan gözlemden özellikle yararlanabilecek bir yer” dedi. Dudley, Alaska’nın bilim adamları ve su yöneticileri için SWOT gibi yeni uzay tabanlı araçlarla çalışması ve bunları hemen kullanıma sokması için harika bir test örneği olduğunu söyledi.

USGS, göller ve nehirlerdeki su yüzeyi seviyelerini ölçmek için NASA’nın yirmi yılı aşkın araştırmasına dayanarak tahmini akarsu deşarjlarının tarihsel bir kaydını derliyor. Veriler, bilim insanlarının ve su yöneticilerinin, akarsuların düşük ve yüksek akış koşullarını ne sıklıkta deneyimlediğini anlamalarına ve mevcut koşulları değerlendirmek için bir referans noktası geliştirmelerine olanak tanıyacak.

SWOT avantajı

Dudley, SWOT’un mevcut uydu tabanlı nehir ölçüm tekniklerine göre çok sayıda avantajı olduğunu söylüyor. Jason serisi uydulardakiler gibi altimetreler, bazı büyük nehirlerde su seviyelerinin nasıl değiştiğini ölçebilir ve Landsat, nehir genişliklerinin nasıl değiştiğini ölçebilir. Ancak hiçbir veri kaynağı, sahada zor ve maliyetli kalibrasyon yapmadan bir nehirden ne kadar su aktığının makul bir tahminini hesaplamak için gereken tüm bilgileri tek başına sağlamaz. SWOT, hem su seviyelerini hem de genişliği aynı anda ölçerek bunu değiştirir.

Örneğin, bir nehrin dik kıyıları varsa, deşarj oranı değiştikçe daha geniş veya daha dar görünmesi gerekmez. Tersine, sığ bir nehirde su yüksekliğindeki küçük bir değişiklik bile içinden çok daha fazla su aktığı anlamına gelebilir.

SWOT ayrıca bir nehrin eğimini de ölçecek ve bu da bilim insanlarına suyun araziden ne kadar hızlı aktığını tahmin etmeleri için bir araç sağlıyor. Genel olarak konuşursak, eğim ne kadar dikse su o kadar hızlıdır.

Ve SWOT, Alaska’da yaklaşık beş günde bir olacak olan bir nehrin üzerinden her uçtuğunda, akış akışlarını tahmin etmek için gereken verileri bir kerede toplayacaktır. SWOT’un radarı bulutların arkasını da görebilir ve Landsat ve diğer görünür ışık görüntülerindeki bulutların neden olduğu veri boşluklarını ortadan kaldırır.

USGS Hidrolojik Uzaktan Algılama Şubesi başkanı Jack Eggleston, iklim değişikliğinin Alaska’da SWOT’un incelenmesine yardımcı olacağı çok sayıda hidrolojik değişikliğe neden olduğunu söyledi. “Hızla artan sıcaklıklar, permafrostun erimeye başladığı Kuzey Yamacı’nda nehir akışlarının artmasına neden oluyor” dedi. “Bu aynı zamanda, yılın başlarında meydana gelen kar erimesinin neden olduğu yüksek akışlarla birlikte nehir akışının mevsimselliğini de değiştiriyor.”

NASA’nın Kuzey Karolina Üniversitesi, Chapel Hill’de bulunan SWOT tatlı su bilimi lideri Tamlin Pavelsky, “SWOT, Alaska’da hidrolojik olarak neler olup bittiğini daha önce görmediğimiz şekillerde görmemize izin verecek” dedi. “Bu önemli, çünkü Kuzey Kutbu’nda yer alan Alaska, aynı zamanda Amerika Birleşik Devletleri’nde şu anda iklim değişikliğinin en çok yaşandığı yer. Bunun neden önemli olduğunu öğrenmek istiyorsanız, Alaska’dan ne kadar kaynak aldığımızı bir düşünün.”