Không cần phải nói rằng con người chúng ta đang ngày càng ảnh hưởng đến nhiều khía cạnh của sự cân bằng tự nhiên của Trái đất, chẳng hạn như vòng tuần hoàn nước. Hơn 70% lượng nước chúng ta hiện đang lấy từ bề mặt hoặc từ dưới lòng đất được dành cho tưới tiêu.
Dân số toàn cầu ngày càng tăng và nhu cầu lương thực ngày càng tăng, cùng với khủng hoảng khí hậu, được dự đoán sẽ gây thêm áp lực đối với các nguồn nước ngọt.
Các hoạt động tưới tiêu hiếm khi được giám sát trên toàn thế giới, điều này hơi nghịch lý vì đây là cách chúng ta chủ yếu can thiệp trực tiếp vào vòng tuần hoàn nước.
Tuy nhiên, các vệ tinh đo hành tinh của chúng ta từ không gian mang đến những cơ hội duy nhất để trả lời câu hỏi lượng nước được sử dụng cho tưới tiêu.
MỘT giấy được công bố gần đây trên tạp chí Dữ liệu khoa học hệ thống trái đất báo cáo về kết quả của Dự án Thủy lợi + Khoa học vì Xã hội của ESAnhằm mục đích chỉ ra cách thức tưới tiêu có thể được đo lường từ không gian.
Dự án nhằm mục đích chỉ ra rằng bằng cách sử dụng các nhiệm vụ vệ tinh quan sát Trái đất khác nhau, việc tưới tiêu có thể được lập bản đồ và đo lường cũng như phát hiện thời gian theo mùa.
Nhóm nghiên cứu do các nhà khoa học từ Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia của Ý và Đại học Perugia đứng đầu, được xây dựng dựa trên nghiên cứu trước đó về việc sử dụng dữ liệu độ ẩm của đất từ các sứ mệnh vệ tinh như SMOS của ESA và Hoa Kỳ. SMAP và thông tin về sự thoát hơi nước.
Thủy lợi Lưu vực sông Êbro
Họ đã sử dụng một “kỹ thuật đảo ngược” để biến những dữ liệu vệ tinh tương đối thô này thành bộ dữ liệu nước tưới có độ phân giải cao đầu tiên trong khu vực.
Jacopo Dari, từ Đại học Perugia, cho biết: “Chúng tôi đã phát triển các bộ dữ liệu này cho ba lưu vực sông chính được tưới tiêu khác nhau và có điều kiện khí hậu khác nhau.
Hình ảnh động ở trên cho thấy hoạt động tưới tiêu ở lưu vực sông Ebro ở đông bắc Tây Ban Nha từ tháng 5 đến tháng 9 năm 2016–2020 (ước tính năm 2020 chỉ kéo dài đến tháng 7).
Thủy lợi ở Algerri-Balaguer, Tây Ban Nha
“Sử dụng dữ liệu từ nhiệm vụ radar Copernicus Sentinel-1 và kỹ thuật đảo ngược độ ẩm của đất, chúng tôi đã đạt được ước tính tưới tiêu với độ phân giải 1 km trên lưu vực sông Ebro bán khô hạn ở đông bắc Tây Ban Nha và thung lũng Po ẩm ướt hơn ở miền bắc Italy.
“Trên địa điểm thí điểm lưu vực Murray-Darling ở đông nam Australia, cũng là vùng bán khô hạn, chúng tôi đạt được các ước tính tưới tiêu có độ phân giải 6 km bằng cách sử dụng dữ liệu độ ẩm của đất từ Hệ thống Vệ tinh Định vị Toàn cầu Lốc xoáy của NASA.”
Bộ dữ liệu 1 km trên hai khu vực châu Âu kéo dài từ tháng 1 năm 2016 đến tháng 7 năm 2020, trong khi ước tính tưới tiêu trên lưu vực Murray–Darling kéo dài từ tháng 4 năm 2017 đến tháng 7 năm 2020.
Các bộ dữ liệu có sẵn miễn phí để tải về.
Espen Volden của ESA cho biết thêm: “Chúng tôi rất vui khi dự án Khoa học vì Xã hội Tưới tiêu + của chúng tôi đã mang lại 23 ấn phẩm khoa học trên các tạp chí được bình duyệt và bộ dữ liệu thủy lợi dạng lưới quy mô khu vực đầu tiên được lấy từ các quan sát vệ tinh ở độ phân giải không gian phù hợp cho việc quản lý tài nguyên nước trong nông nghiệp .
“Họ có thể đặt nền móng cho việc phát triển một hệ thống giám sát việc tưới nước ở độ phân giải cao từ không gian, điều rất cần thiết trước áp lực mà nguồn cung cấp nước ngọt của chúng ta hiện đang phải chịu và thực tế là chúng sẽ còn chịu nhiều áp lực hơn nữa trong tương lai .”
Quận thủy lợi Algerri-Balaguer, Tây Ban Nha
Hình ảnh động ở trên cho thấy quận thủy lợi Algerri-Balaguer, trong lưu vực sông Ebro, Tây Ban Nha. Hình nền được sứ mệnh Copernicus Sentinel-2 thu được vào ngày 3 tháng 8 năm 2020 và phương tiện chặn màu xanh lam cho thấy những gì được phân loại là đất được tưới tiêu vĩnh viễn theo bộ dữ liệu Corine Land Cover 2018.