Исследование использует дистанционное зондирование для мониторинга грунтовых вод вдоль речных коридоров на юго-западе США

Новое исследование под руководством Марка Мейса из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UC Santa Barbara) показало, как паттерны потери воды деревьями в атмосферу, отслеживаемые с помощью спутниковых изображений, связаны с запасами грунтовых вод. Результаты, опубликованные в журнале Hydrological Processes, подтверждают на ландшафтном уровне идеи, которые ученые выдвигали на основе многолетних лабораторных исследований. Методика предлагает точный и эффективный способ мониторинга ресурсов подземных вод на больших площадях.

Исследователи сосредоточились на растительности вдоль рек в засушливых регионах. Используя спутниковые тепловые изображения, они проанализировали температуры вдоль коридора реки Сан-Педро в южной Аризоне. Сравнивая температуры у реки с температурами на менее заросших территориях, ученые определили уровень эвапотранспирации (испарения воды растениями и почвой) в разных частях реки. Они обнаружили, что в условиях водного изобилия эвапотранспирация коррелирует с температурой воздуха, а в условиях дефицита воды — с количеством осадков. Это первое исследование, демонстрирующее данный эффект на таких обширных территориях.

Этот метод дистанционного зондирования имеет большое практическое значение для мониторинга грунтовых вод. В отличие от дорогостоящих мониторинговых скважин, которые дают точечную информацию, спутниковые и аэрофотоснимки обеспечивают широкое покрытие и высокое разрешение. «Обнаружение этого сигнала на больших площадях может стать ценным ранним предупреждением об истощении ресурсов грунтовых вод», — отметил Мейс. Эти экосистемы критически важны для юго-запада США: несмотря на то что они занимают около 2% ландшафта, более 90% биоразнообразия региона зависит от них.

Исследование является частью более крупного проекта Министерства обороны США (Department of Defense, DOD), направленного на понимание уязвимости речных местообитаний к засухам на территориях военных баз в засушливых регионах. «Мы надеемся, что эти новые знания помогут в управлении этими чувствительными экологическими биомами», — сказал соавтор работы Майкл Сингер.