Wed02212018

Last update12:37:48 AM GMT

Các nhà khoa học theo dõi trữ lượng nước ngầm của Thung lũng Silicon từ không gian

Các nhà khoa học đã sử dụng dữ liệu vệ tinh để theo dõi trữ lượng nước dưới đất của thung lũng Silicon ở California, phát hiện ra rằng mực nước đã hồi phục nhanh chóng sau khi hạn hán kéo dài từ năm 2012-15.

Nghiên cứu chỉ ra sự thành công của các biện pháp bảo vệ tích cực. Nó cũng giúp làm nền tảng cho việc theo dõi chi phí thấp các nguồn nước ngầm ở California và các nơi khác trên thế giới.

Các kho dự trữ nước ngầm - nằm trong các lớp đá xốp được gọi là tầng chứa nước - là một trong những nguồn nước uống quan trọng nhất trên thế giới. Họ duy trì các quần thể con người ở những nơi từ thung lũng Silicon đến Bắc Kinh. Theo ước tính của Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hoá Liên Hiệp Quốc, khoảng 2,5 tỷ người trên trái đất dựa vào các tầng nước ngầm, và rất nhiều các kho này đang được cạn kiệt nhanh hơn so với khi chúng có thể được nạp lại.

Theo Estelle Chaussard, tiến sĩ, một trợ lý giáo sư về địa chất thuộc trường Cao đẳng Nghệ thuật và Khoa học UB và là tác giả chính của nghiên cứu mới, theo các nghiên cứu mới của Estelle Chaussard.

"Để theo dõi các tầng nước ngầm, bạn phải theo dõi mực nước trong càng nhiều giếng càng tốt", cô nói. "Vì vậy, nếu bạn có 300 giếng nước trong khu vực, bạn phải có người thường xuyên đi đến đó, hoặc dụng cụ trong mỗi giếng để theo dõi vĩnh viễn, điều này rất tốn kém.

"Chúng tôi muốn xem liệu chúng ta có thể sử dụng một phương pháp viễn thám chi phí thấp mà không cần giám sát mặt đất để hiểu các tầng nước ngầm của chúng ta đang đáp ứng với khí hậu thay đổi và hoạt động của con người như thế nào".

Nghiên cứu được công bố vào ngày 22 tháng 9 trên Tạp chí Nghiên cứu Địa vật lý . Nhóm nghiên cứu bao gồm Pietro Milillo và Eric J. Fielding của Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA; Roland Bürgmann từ Đại học California, Berkeley; Daniele Perissin từ Đại học Purdue; và Brett Baker thuộc Hạt Santa Clara Valley Water District.

Tầng nước ngầm của Thung lũng Silicon bắt đầu hồi phục giữa mùa hạn hán

Trong đợt hạn hán năm 2012-15, Hạt Santa Clara Valley Water District đã áp dụng một loạt các biện pháp bảo tồn. Những biện pháp này bao gồm hạn chế sử dụng vòi phun và yêu cầu khách hàng tắm vòi sen ngắn hơn và chuyển đổi bãi cỏ và hồ bơi thành những vùng cảnh quan ít khát. Quận cũng nhập khẩu nước từ bên ngoài khu vực.

Chaussard nói rằng những hành động này có thể đã giúp ngăn ngừa thiệt hại không thể đảo ngược được đối với tầng nước ngầm thung lũng. Cô giải thích rằng khi mực nước ngầm đạt đến mức thấp kỷ lục, đất sét xốp trong đó trữ lượng có thể cạn kiệt mà đất sét không thể ngâm nước nữa.

Nghiên cứu mới cho thấy điều này không xảy ra ở thung lũng Santa Clara. Nhờ vào nỗ lực quản lý nước mạnh mẽ, tầng nước ngầm Santa Clara Valley thực sự bắt đầu phục hồi vào cuối năm 2014, khi hạn hán vẫn còn mạnh mẽ. Nước ngầm đã trở lại mức hạn hán trước năm 2017.

Chaussard lưu ý rằng điều này không có nghĩa là các tầng chứa nước không cần bảo vệ: Việc sử dụng ở đô thị, nông nghiệp và các mục đích khác có thể đánh thuế quá mức các lưu vực sông ngay cả khi lượng mưa nhiều và nhiều lớp nước ngầm của California không được theo dõi đầy đủ.

Hạn hán gần đây đã nâng cao nhận thức về tầm quan trọng của nước ngầm, với Đạo luật Quản lý Nước ngầm Bền vững năm 2014 đòi hỏi chính quyền địa phương và khu vực phải quản lý nguồn tài nguyên này một cách bền vững lần đầu tiên trong lịch sử nhà nước sau nhiều thập niên bị bỏ rơi. Chaussard cho rằng theo dõi vệ tinh có thể cung cấp một con đường để theo dõi mức nước ngầm ở khắp California trong thời gian gần thời gian thực, một nhân tố chủ chốt trong việc ngăn ngừa việc sử dụng quá mức.

Đo các chuyển động nhỏ của bề mặt trái đất

Đội của Chaussard sử dụng một kỹ thuật gọi là InSAR - Radar khẩu độ tổng hợp giao thoa nối tiếp - để nắm bắt các chuyển động lên và xuống của bề mặt trái đất xảy ra khi mực nước tăng lên hoặc rơi xuống dưới lòng đất.

Chaos nói: "InSAR cho phép chúng ta đo được chính xác các chuyển động nhỏ của bề mặt trái đất trên diện rộng". "Các nhà khoa học đã sử dụng nó để đo biến dạng bề mặt liên quan đến núi lửa và động đất, chúng tôi đã mở rộng việc sử dụng nó bằng cách áp dụng nó để theo dõi nước ngầm."

Lần đầu tiên cô sử dụng InSAR để theo dõi các lớp chứa nước vào năm 2014 và cho biết phương pháp này có thể hoạt động ở bất cứ nơi nào trên thế giới, nơi có dữ liệu vệ tinh, bao gồm ở các nước đang phát triển có ít tài nguyên để theo dõi.

Kỹ thuật này đánh dấu một sự cải tiến so với các phương pháp truyền thống vì nó cho phép các nhà khoa học đánh giá sự thay đổi mực nước ở một khu vực rộng lớn với tần số lớn. Dữ liệu trong nghiên cứu mới này đến từ COSMO SkyMed, một chòm sao của bốn vệ tinh Ý cung cấp thông tin cho toàn bộ tầng nước ngầm Santa Clara Valley như một lần mỗi ngày.

Chaussard nói: "Nếu bạn theo dõi giếng khoan, ngay cả khi bạn có nhiều chúng, bạn sẽ không bao giờ có được toàn bộ những gì đang diễn ra. "Phương pháp của chúng tôi cung cấp một hình ảnh hoàn chỉnh hơn và giúp lấp đầy khoảng trống."

Nguồn: https://www.sciencedaily.com/releases/2017/09/170925105755.htm

(TTDL QH&ĐT TNN)


Tin mới hơn:
Tin cũ hơn: