Ziemskie rzeki, siła napędowa ekosystemów i cywilizacji ludzkiej, są obecnie śledzone jak nigdy dotąd dzięki misji satelitarnej Surface Water and Ocean Topography (SWOT). Po raz pierwszy naukowcy stworzyli kompleksową globalną mapę, na której szacuje się przepływ rzek – objętość wody przepływającej drogami wodnymi – na podstawie danych zebranych z kosmosu. To przełomowe rozwiązanie wypełnia krytyczne luki w monitorowaniu zasobów wodnych, zwłaszcza w odległych regionach i obszarach wrażliwych politycznie, gdzie pomiary naziemne są rzadkie.
Wyzwanie polegające na pomiarze globalnego przepływu wody
Dokładny pomiar przepływu rzek ma kluczowe znaczenie dla prognozowania powodzi, zarządzania zasobami wodnymi i zrozumienia wpływu na środowisko. Jednak tradycyjne metody opierające się na czujnikach rzecznych są nierównomiernie rozmieszczone, przez co duże obszary planety pozostają niemonitorowane. Stwarza to poważne problemy, szczególnie w regionach, gdzie szybkie zmiany w przepływie wody mogą mieć niszczycielskie konsekwencje.
Misja SWOT, będąca efektem współpracy NASA i francuskiej agencji kosmicznej CNES, rozwiązuje ten problem, wykorzystując instrument radarowy o dużym rozpiętości do pomiaru wysokości wody w rzekach, jeziorach i oceanach. W przeciwieństwie do czujników lokalnych, SWOT zapewnia szeroki i spójny zasięg, uzupełniając istniejące sieci naziemne.
Jak działa SWOT: widok wody z satelity
Satelita SWOT okrąża Ziemię na wysokości 891 kilometrów, dokonując pełnego obrotu co 21 dni. Wykorzystując interferometr radarowy w paśmie Ka (KaRIn), mierzy wysokość powierzchni wody, umożliwiając naukowcom oszacowanie natężenia przepływu z niespotykaną dotąd dokładnością. Uzyskane dane są wizualizowane w postaci mapy globalnej z jaśniejszymi i gęstszymi niebiesko-zielonymi nitkami reprezentującymi wyższe przepływy rzek.
Według NASA jest to pierwsza w historii globalna ocena zarówno przepływu rzek, jak i zawieszonych osadów obserwowana z kosmosu, obejmująca wszystkie ziemskie rzeki o szerokości większej niż 50 metrów.
Dlaczego to ma znaczenie: więcej niż tylko ilość wody
Konsekwencje tych nowych danych wykraczają daleko poza proste pomiary objętości wody. Rzeki są nie tylko kanałami wodnymi, ale także nośnikami niezbędnych składników odżywczych, substancji zanieczyszczających i osadów, które tworzą delty, wpływają na jakość wody i całe ekosystemy.
„Odpływ jest sercem prognozowania powodzi, a oceny przeprowadzane w przestrzeni kosmicznej pomagają wypełnić luki tam, gdzie czujniki naziemne są ograniczone lub nieobecne”.
Możliwość dokładnego oszacowania odpływu z kosmosu usprawni modele prognozowania powodzi, umożliwiając lepsze przygotowanie i reagowanie w wrażliwych regionach. Przedsiębiorstwa wodociągowe, planiści nawadniania i operatorzy zbiorników mogą również wykorzystywać te dane do optymalizacji gospodarki wodnej w różnych porach roku i regionach.
Patrząc w przyszłość: nowa era monitorowania wody
Misja SWOT reprezentuje paradygmatyczną zmianę w sposobie monitorowania i rozumienia systemów wodnych Ziemi. Łącząc obserwacje kosmiczne z pomiarami naziemnymi, naukowcy mogą uzyskać pełniejszy i dokładniejszy obraz globalnego przepływu wody. Dane te nie tylko poprawią naszą zdolność do zarządzania zasobami wodnymi, ale także zapewnią ważny wgląd w złożone relacje między rzekami, ekosystemami i populacjami ludzkimi.
Dostępność tego globalnego zbioru danych stanowi ważny krok w kierunku bardziej zrównoważonych i opartych na dowodach praktyk gospodarki wodnej na całym świecie.
