Oticanje i rijeka su važne komponente u Zemljinom ciklusu vode, ali kako klimatske promene pooštravaju stisak, toplotni talasi i slučajevi suše sve više dolaze na naslovnice. Pretpostavilo bi se da ovo toplije vreme dovodi do smanjenog oticanja vode, ali inovativni način korišćenja informacija sa satelita sugeriše da to nije uvek slučaj.
Oticanje se javlja kada ima padavina, ali je zemljište zasićeno i izgubilo je sposobnost da više upija vodu. Voda je tada prisiljena da teče preko kopna ili kroz kanale dok ne dođe do potoka ili reke. Reke i jezera su rezultat oticanja.
Rečni protok, s druge strane, opisuje zapreminu vode koja teče u sekundi u datoj tački duž reke.
Oticanje i rečni protok su važne varijable u ciklusu vode. Međutim, klimatske promene utiču na delikatnu ravnotežu ciklusa, uključujući stope oticanja i reka.
U stvari, odražavajući značaj rečnog toka kao indikatora klimatskih promena, nalazi se na listi suštinskih klimatskih varijabli i one koja se može izvesti iz satelitskih podataka. Ispuštanje reke je takođe predmet projekta prekursora u okviru ESA-ine Inicijative za klimatske promene.
Pored toga što su oticanje i protok reke promenljive u ciklusu vode, na praktičnom nivou, predviđanje i praćenje vodnih resursa je od suštinskog značaja za efikasno upravljanje vodama i za ublažavanje katastrofa povezanih sa vodom kao što su suše i poplave.
Međutim, pouzdane prognoze se oslanjaju na sisteme koji su zasnovani na tačnim i lako dostupnim zapažanjima, kao što su podaci sa satelita.
Rečni proticaj se obično dobija korišćenjem hidroloških ili površinskih modela, koji zahtevaju tačna posmatranja padavina i isparavanja. Ali ovim modelima će možda biti potrebne aproksimacije koje mogu da unesu nesigurnosti u predviđanja modela.
Hidrolozi uvek traže načine da smanje neizvesnosti kako bi poboljšali predviđanja oticanja i protoka reke.
ESA Stream, Ridesat i spojeni Streamride projekti pomažu u rešavanju ovog problema.
Kroz ove ESA projekte, Grupa za hidrologiju italijanskog Nacionalnog istraživačkog saveta razvila je inovativni pristup koristeći satelitsko posmatranje skladištenja kopnene vode, vlage u tlu i padavina kako bi se predvidelo oticanje i oticanje reka—sa rezultatima objavljenim u časopisu Geoscientific Model Development.
Stefania Camici iz Nacionalnog istraživačkog saveta Italije, rekla je: „Naš pristup Stream-u je inovativan jer koristi prednosti novih mogućnosti koje nude satelitska posmatranja.
Njihovo istraživanje uključivalo je korišćenje podataka o vlažnosti zemljišta iz ESA-ine Inicijative za klimatske promene i podataka o ukupnom skladištenju vode iz NASA-ine misije Graviti Recoveri and Climate Ekperiment, GRACE.
Dr Camici je nastavio: „Iz svemira možemo dobiti informacije o sadržaju vlage u zemljištu i kopnenim akumulacijama vode koje nisu dostupne iz mreže za praćenje na zemlji. Koristeći ova zapažanja u novodizajniranom hidrološkom modelu, bili smo u mogućnosti da razvijemo robustan i pouzdan sistem za predviđanje oticanja i protoka reke.“
Model je već primenjen na niz velikih rečnih slivova, u različitim delovima sveta, a prvi rezultati su sada dostupni za Evropu.
Velika mapa iznad pokazuje godišnji trend oticanja tokom 20 godina, između 2002. i 2022. Ovo donosi neke intrigantne nalaze.
Očigledno je da se oticaj preko centralne Evrope – Nemačke, Francuske, Austrije, Češke – snažno smanjuje, kao što bi se očekivalo s obzirom na sušne uslove poslednjih godina. Oticanje se takođe smanjuje u delovima južne Evrope, kao što su Španija i Grčka.
S druge strane, oticanje se povećava u Danskoj i severnoj Evropi.
Ali začudo, oticanje takođe povećava delove južne Evrope, uključujući centralnu Italiju, Sardiniju, Korziku i Pirineje.
Dr Camici je prokomentarisao: „Ovi rezultati su donekle u suprotnosti sa klimatskim projekcijama, gde se očekuje smanjenje oticanja samo u južnoj Evropi. Iako ove rezultate treba dalje potvrditi i unakrsno proveriti, oni otvaraju zanimljive nove aktivnosti za hidrološka istraživanja u Bliska budućnost.“
Žerom Benvenist iz ESA je primetio: „Ovo je zapravo kulminacija različitih istraživačkih ideja prvobitno podnetih kroz naš program Nauka za društvo. Objedinili smo različite projekte, što je rezultiralo time da su oni sada dovoljno zreli da se prošire na globalnu skalu za dugoročnu regionalnu analizu trendovi oticanja.
„Takođe možemo da pratimo oticanje reke u kvazi skoro realnom vremenu kako bismo ih koristili kao ulazne podatke za hidrološke i hidrauličke modele za predviđanje poplava. Ovo je posebno važno za regione koji su obično pogođeni poplavama i u regionima u kojima poplave mogu raseliti mnoge ljude ili dovesti do bolesti koje se prenose vodom i nestašice hrane, na primer“.
Gledajući u budućnost i potrebu da unapredimo naše razumevanje ciklusa vode, posebno u svetlu klimatske krize, ESA razvija novu satelitsku misiju pod nazivom MAGIC—što je skraćenica za Mass Change i Geosciences International Constellation.
