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A seca é uma preocupação generalizada no oeste dos EUA, e os gestores de água em toda a região estão desenvolvendo planos de gestão de águas subterrâneas para conservar o recurso essencial. A água subterrânea é frequentemente bombeada para a superfície para irrigar plantações, e medidores que medem o fluxo de água bombeada historicamente oferecem as melhores informações sobre o uso de águas subterrâneas. Esses medidores são raros, no entanto, então os cientistas do DRI se propuseram a determinar se o OpenET, uma plataforma que mede a evapotranspiração usando dados de satélite, poderia ajudar a preencher essa lacuna de informações.
O novo estudo, publicado em 8 de agosto em uma edição especial da Gestão de Águas Agrícolascomparou dados de medidores de água subterrânea com estimativas do OpenET para campos agrícolas em Nevada e Oregon. Os resultados demonstram que o OpenET pode ser usado para estimar com precisão a quantidade de água subterrânea usada para irrigação de culturas no nível de campos individuais. Esta é a primeira pesquisa a seguir a água de um poço de água subterrânea para um único campo de culturas, avaliar quanta água as culturas consumiram e fornecer insights sobre eficiências de irrigação ao mesmo tempo. O método pode informar o uso da água para o planejamento de gestão de águas subterrâneas em todo o país.
“Sabíamos de onde a água era retirada e onde estava sendo aplicada, e mostramos que os dados de satélite poderiam nos dizer quanta água de cultivo era usada e bombeada para campos individuais”, disse Thomas Ott, cientista assistente de pesquisa em hidrologia no DRI e um dos principais autores do estudo. O acesso a dados detalhados de medidores é raro, acrescenta Ott, então estudos anteriores se concentraram em regiões mais amplas e não puderam avaliar o uso de água no nível de campos individuais.
Evapotranspiração se refere aos processos combinados de evaporação e transpiração, ou o retorno de água para a atmosfera a partir da superfície da Terra e através da fotossíntese das plantas. OpenET usa dados da NASA e dos satélites Landsat do US Geological Survey combinados com variáveis climáticas como umidade, temperatura do ar e radiação solar para estimar a evapotranspiração para paisagens ao redor do mundo.
O estudo centrou-se em duas regiões agrícolas com medidores de vazão de água de irrigação que poderiam ser comparados aos dados do OpenET: Diamond Valley, Nevada e Harney Basin, Oregon. Ambas as regiões têm milhares de acres de alfafa e feno irrigados e dependem fortemente de águas subterrâneas. Em Diamond Valley, houve uma diferença de 7% entre os dados medidos e as estimativas do OpenET para uso de água, enquanto Harney Basin mostrou uma taxa de precisão menor, com uma diferença de 17%. Os pesquisadores queriam examinar como os resultados do OpenET se sairiam em diferentes sistemas de irrigação, com Diamond Valley contando com aspersores de pivô central e Harney Basin utilizando uma mistura de irrigação por inundação e aspersores.
“Nosso estudo mostra que o OpenET pode realmente avançar nossa compreensão do uso agrícola de água, especialmente em bacias sem monitoramento em vigor”, diz Ott. “Os métodos tradicionais geralmente usam uma estimativa do uso máximo de água para um campo saudável típico em um ano típico, mas muitos fatores podem reduzir esse número. Usar dados de satélite fornece um valor mais realista.”
Na verdade, ao comparar os dados medidos e as estimativas do OpenET, o estudo descobriu que os valores assumidos para o uso de água em Diamond Valley eram muito maiores do que a quantidade de água realmente usada, diz Sayantan “Monty” Majumdar, professor assistente de pesquisa de ciências hidrológicas e sensoriamento remoto no DRI e um dos principais autores do estudo. Com informações sobre a quantidade total de água subterrânea bombeada para um campo e a estimativa do OpenET de água usada pela cultura, os pesquisadores também descobriram que o uso de água nas duas áreas de estudo era altamente eficiente, com 90% da água de irrigação usada pela cultura em Diamond Valley, em comparação com 83% na Bacia de Harney.
Ott, Majumdar e o restante da equipe DRI OpenET planejam expandir esta pesquisa para quantificar a quantidade de água usada na agricultura em Nevada como parte da Nevada Water Initiative. Nevada é o estado mais seco do país e atualmente depende de estimativas de disponibilidade e uso de água que têm décadas, e a iniciativa utilizará avanços em métodos de pesquisa e tecnologia para fornecer uma avaliação mais robusta para informar o gerenciamento de água daqui para frente. O projeto é uma colaboração entre o DRI, a Divisão de Recursos Hídricos de Nevada e o USGS Nevada Water Science Center, bem como partes interessadas agrícolas em todo o estado.
“O engajamento das partes interessadas para este trabalho é muito importante”, diz Ott. “Tendo crescido em uma fazenda de laticínios, foi incrível ir a diferentes partes de Nevada e ver como os fazendeiros trabalham. Um fazendeiro gentilmente me hospedou por um mês enquanto eu fazia pesquisas de campo de medidores e sistemas de irrigação, e construir esses relacionamentos é realmente importante para nosso trabalho futuro.”
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