Overvågning af vores brug af vandet fra rummet med nøjagtig nøjagtighed, selv i skalaen for de enkelte felter.
Billedkredit: Tomas Castelazo
Så hvis vi kan kortlægge ET nøjagtigt over store regioner, kan vi estimere jordfugtighedens tilgængelighed og hvor meget vand der bruges til forskellige formål - for eksempel landbrug og bymæssige anvendelser. Vi ved, at ferskvand bliver mere og mere knap på verdensplan. Det bliver stadig vigtigere, at vi er i stand til at overvåge denne komponent i vandbudgettet meget nøjagtigt.
Hvordan ser Landsat i rummet, hvordan der bruges vand på et landbrugsområde?
Landsat har et antal billedbehandlingssystemer, og et af dem opsamler stråling i det termiske bølgebånd. Det er bølgelængder, der er længere, end vores øjne kan se. Alle objekter udsender denne form for termisk stråling - jo varmere genstand, jo stærkere er den termiske emission. Ved hjælp af disse termiske bølgebåndssystemer kan vi kortlægge temperaturen på landoverfladen fjernt. Med Landsat kan vi udføre denne kortlægning med en fin nok rumlig opløsning til at vi kan registrere temperaturforskelle mellem forskellige landbrugsfelter, og dette er meget nyttigt.
Afgrøder, der fordamper vand med en meget høj ET-hastighed, har en tendens til at være køligere, fordi fordampningen afkøler overfladen. Men når afgrøderne bliver stressede, lukker transpirationen sig ned, begynder baldakinen at varme op, og vi kan registrere de forhøjede bladtemperaturer fra rummet. Så med Landsat kan vi registrere, at et givet felt måske ikke er så sundt, som det burde være.
Landsat Data Continuity Mission
Hvordan bruges oplysninger om vandbrug, som Landsat indsamler, brugt?
Landsat ET bruges operationelt nu - især i de vestlige stater, hvor vandressourcerne bliver stadig mere stramme og ofte udtømmes i en uholdbar hastighed.
I Idaho bruger for eksempel vandressourceforvaltere og vandforvaltningsdistrikter Landsat ET for at se, om individuelle irrigatorer inden for irrigationsdistrikter overholder deres tildelte vandrettigheder, eller om de bruger mere vand, end de burde være. De kan bestemme dette ved at se på tidssekvenser for Landsat ET-data.
Fordi vi har et Landsat-billedarkiv, der strækker sig tilbage til de tidlige 1980'ere, kan vi lave en tidssekvens af kort, der viser, hvordan vandet er blevet brugt historisk over et landskab. Det er virkelig kritiske oplysninger til forhandlinger om vandrettigheder og f.eks. Interstate vandkompakter.
Landmænd kan bruge disse oplysninger til at finde ud af, hvilke marker der skal kunstvandes, og hvor meget de skal vandes.
Vi kan også undersøge de kompromiser, der er forbundet med vandforbrug mellem forskellige brugere. For eksempel har du kunstvanding i nogle dele af Vesten ved siden af en strøm, der understøtter vigtigt levesteder - f.eks. Gydepladser til laks. Vi kan bruge Landsat ET til at se, hvor meget det vandede landbrug kan have indflydelse på strømmen i disse kritiske økosystemer.
Tørkekort for 2007: grønt viser områder, hvor evapotranspiration er højere end gennemsnittet, og rød viser områder med lavere end gennemsnitlig evapotranspiration
Du har for nylig offentliggjort arbejde om, hvordan fordampning og transpiration af planter kan bruges til bedre at forstå tørke ved hjælp af Landsat-data. Hvad fandt du?
Vi ved, at når et område oplever tørke, vil dets ET nødvendigvis være lavere. Jorden er tør, der er mindre vand der til rådighed for planterne at bruge. Disse ET-kort giver også fremragende tørkekort. Du har ikke brug for nogen jordbaseret nedbørsdata for at lave disse kort, fordi tørke-signalet overføres af det termiske jordoverfladetemperatur-signal.
Så dette er en rigtig god måde at kortlægge tørke i lande, der muligvis ikke har den tætte meteorologiske infrastruktur, som vi har her i USA - sparer regnmålere og Doppler radarsystemer. På Afrikas Horn, hvor de i øjeblikket oplever svær hungersnød, har vi været i stand til at anvende disse termiske teknikker og lave nogle meget dejlige kort, der viser de tørrepåvirkede regioner.
Oplysningerne fra Landsat er frit tilgængelige for alle, ikke?
Det er rigtigt. Og det er en ændring, der skete lidt over de sidste par år. Et nyt paradigme blev udviklet - lad os distribuere disse billeder gratis. Det er utroligt værdifuld information. Folk fra USA fra andre lande kan få adgang til dette billedfrit nu.
Og det har gjort det muligt for en helt ny forskningslinje at være i stand til at udføre analyser af tidsserier om, hvordan tingene ændrer sig i forskellige regioner. Hvordan udvides byregioner? Hvordan ændres vandforbruget i disse ekspanderende byområder? Hvordan ændres vandforbruget, når vi konverterer jord fra naturlig vegetation til afgrøder eller udvikling af boliger? Dette er studier, vi nu kan gøre, som vi ikke kunne gøre for fem år siden.
Vores tak i dag til NASA og USGS Landsat-programmet, der skaber en uovertruffen registrering af Jordens skiftende landskaber.