Publicado: El 30 de mayo 2011 / Por FELICITY Barringer
IRVINE, California - Los científicos han estado usando pequeñas variaciones en la Tierra la gravedad 's para identificar los puntos conflictivos de todo el mundo donde la gente está haciendo una presión insostenible sobre las aguas subterráneas, una de las principales fuentes del planeta de agua dulce.
Ann Johansson por The New York Times
MONITOR Jay Famiglietti S. de la Universidad de California, Centro de Modelamiento Hidrológico encontró que entre octubre de 2003 a marzo 2010, en los acuíferos del Valle Central del Estado fueron recibidos por 25 millones de acres-pies.
Se encontraron problemas en lugares tan dispares como el norte de África, el norte de India, China y el noreste de Sacramento-San Joaquin Valley, en California, el corazón de $ 30 mil millones que el estado de la industria agrícola .
Jay S. Famiglietti, director de la Universidad del Centro de California para la modelación hidrológica aquí, dijo que la recuperación del centro de gravedad y Experimento Climático, conocida como Grace, se basa en la interacción de dos de nueve años de edad, satélites gemelos que vigilan unos a otros mientras orbitan alrededor de la la Tierra, produciendo de esta manera algunos de los datos más preciso jamás sobre las variaciones gravitacionales del planeta. Los resultados están redefiniendo el campo de la hidrología, que se ha vuelto más importante como el cambio climático y el crecimiento de la población por sacar nuevos suministros de agua del mundo.
Grace ve a "todos los cambios en el hielo, todos los cambios en el almacenamiento de la nieve y el agua, toda el agua de superficie, toda la humedad del suelo, todas las aguas subterráneas", explicó el Dr. Famiglietti.
Sin embargo, aunque las señales de la inminente escasez de datos, los responsables políticos han sido relativamente cauteloso de aceptar los resultados. Gestores de agua de California, por ejemplo, han sido algo escéptico de un descubrimiento reciente por el Dr. Famiglietti que desde octubre de 2003 a marzo 2010, en los acuíferos del Valle Central del Estado fueron recibidos por 25 millones de acres-pies - casi lo suficiente para llenar el Lago Mead, la nación más grande reservorio.
Greg Zlotnick, miembro de la junta de la Asociación de Agencias de Agua de California, dijo que los directivos temían que los datos pueden calcularse a alguien más la ventaja en el tirón de California de la guerra más escasos recursos hídricos.
"Hay un montón de paranoia acerca de 'expertos' en política diciendo:" Tenemos que regular a los diablos de ti '", dijo.
Hay otras sensibilidades en las regiones áridas de todo el mundo en el que las cuencas de aguas subterráneas suelen ser compartidos por los vecinos poco amistosos - India y Pakistán, Túnez y Libia o Israel, Jordania, Líbano, Siria y los palestinos los territorios - que son propensos a sospechar unos de otros de uso excesivo de este recurso compartido.
La política del agua fue apenas en la mente del Dr. Famiglietti, cuando oyó por primera vez acerca de la Gracia. En 1992, la solicitud de un puesto de trabajo en la Universidad de Texas, fue entrevistado por Clark R. Wilson, un geofísico de ahí que se describe un experimento planeado para medir variaciones del campo gravitatorio de la Tierra.
"Entré en su despacho y sacó un pedazo de papel que decía: Estoy tratando de encontrar la manera de distribución de agua hace que la oscilación de la Tierra", dijo Famiglietti."Esto fue en 1992. Me quedé asombrado. Al instante me enamoré de ese tipo. Le dije: 'Esto es increíble, esto es increíble, se abre toda esta zona. "
En aquel entonces el experimento Grace todavía estaba esperando en una cola de proyectos de la NASA. Pero él y Matt Rodell, un doctorado candidato bajo su supervisión, se lanzaron a investigar si la gracia de trabajo, la llamada "prueba de concepto" de ejercicio que resultó para mostrar que los datos de Grace era fiable y que podría apoyar los estudios de aguas subterráneas.
"Era un campo abierto que entró en," dijo el Dr. Rodell, actualmente investigador en el Centro Goddard de Vuelos Espaciales . "Estábamos como niños en una tienda de dulces.Había tantas cosas por hacer. "
Cuando Grace fue concebido por un grupo de científicos dirigido por Byron D. Tapley, el director del Centro de Investigación Espacial de la Universidad de Texas, que era el favorito de los geodestas, que estudian las variaciones en el tamaño de la Tierra, la forma y el eje de rotación. Los científicos del clima también estaban muy interesados en utilizarlo para estudiar la fusión de las capas de hielo, pero los hidrólogos prestado escasa atención al principio.
Sin embargo, el Dr. Wilson recordó, "Jay saltó sobre el problema."
Diez años más tarde, los dos satélites fueron lanzados desde el centro espacial ruso de Plesetsk, en la parte posterior de un misil balístico intercontinental utilizado en una colaboración entre la NASA y el Centro Aeroespacial Alemán , y comenzó la transferencia de datos de gravedad a la Tierra.
La adquisición de los datos con fines de investigación en general no habría sido posible antes del fin de la guerra fría porque los mapas que indican los mueve lo normal en el campo gravitacional de la Tierra se utilizaron para la selección misiles de largo alcance y por lo tanto, se clasificaron.
Durante décadas, las mediciones de las aguas subterráneas en los Estados Unidos se había hecho desde los puntos de la superficie de la Tierra - tomando en tiempo real de los sondeos en 1383 de pozos de observación de la Encuesta Geológica de Estados Unidos y lecturas diarias en 5908 a otros. Estas lecturas se complementan con la medición de los niveles de agua en cientos de miles de otros pozos, zanjas y excavaciones.
Los dos satélites, cada uno del tamaño de un pequeño coche de viaje, en una órbita polar a unos 135 kilómetros de distancia. Cada bombardea el otro con microondas calibrar la distancia entre ellos hasta intervalos de menos de la anchura de un cabello humano.
Si la masa debajo de la trayectoria de los aumentos de satélites líder - porque, por ejemplo, la baja cuenca del Mississippi está inundado - que las velocidades de satélite, y la distancia entre los dos crece. A continuación, los remolcadores de masas en ambos, y se acorta la distancia. Se vuelve a aumentar cuando el satélite se mueve hacia adelante fuera de rango, mientras que el satélite que le sigue está retenido.
Las mediciones de la distancia entre la nave se traducen en una medición de la masa de la superficie en una región determinada. Los datos son maravillosamente simple, el doctor dijo Famiglietti. De un momento a otro ", le da un solo número", dijo. "Es como subirse a una escala".
La separación de las aguas subterráneas de otros tipos de gravedad que la humedad afecte requiere un cálculo poco y la inclusión de información sobre la escorrentía y la precipitación de superficie obtenidos a partir de estudios de la superficie o modelos de computadora.
Datos de la gracia, al igual que la información contenida en una imagen visual que corresponde, tiene sus límites. Datos gravitacionales se esparcido como la zona examinada se hace más pequeño, y en áreas más pequeñas de 75.000 kilómetros cuadrados que es más difícil llegar a conclusiones acerca de los suministros de agua subterránea. La mayoría de los acuíferos son mucho menores que - 22.000 kilómetros cuadrados de California cubre Valle Central varias cuencas de aguas subterráneas distintos, por ejemplo.
Dr. Famiglietti fue capaz de calcular la reducción global de las aguas subterráneas y para indicar que el problema era más grave en la región sur de la ciudad de Tulare, por ejemplo, pero los datos eran demasiado escasos para hacer declaraciones sobre, por ejemplo, los Reyes Río de Conservación de Agua del Distrito, que mide cerca de 1.875 millas cuadradas.
Grace "da una imagen general", dijo Félix Landerer, un hidrólogo en el Laboratorio de Propulsión a Chorro en Pasadena, mientras que un gerente de agua tiene un par de pozos para monitorear en un distrito determinado. "Es difícil e intuitiva, y no simples para que no traen estas cosas."
En otras zonas del mundo, como el norte de India, la novedad de las medidas de la gravedad - y tal vez la historia que cuentan - ha llevado a retroceso, según los científicos.
"Es extraño, si eres un hidrólogo, un hidrólogo especialmente tradicional, de imaginar un satélite en el aire, que determina las aguas subterráneas" los niveles de la oferta, dijo John Wahr, un geofísico de la Universidad de Colorado.
Al igual que el Dr. Famiglietti y Rodell Dr., Dr. Wahr y su colega Sean Swenson frente a la oposición de un estudio sobre el agotamiento de los acuíferos en el norte de India. Como el Dr. Swenson explicó: "Cuando en un lugar como la India que dice:" Estamos haciendo algo que es insostenible y debe cambiar ", así, la gente se resiste al cambio. El cambio es caro. "
Mientras que el Dr. Famiglietti dice que no quiere formar parte de la política del agua, reconoció que esto podría ser difícil de evitar, dado que su papel es asegurarse de que los mejores datos sobre el agua subterránea está disponible, la recolección y difusión de toda la información que pueda acerca de la suministro de agua de la Tierra como los acuíferos se secan y la escasez de telar.
"Mira, el agua ha sido un recurso que ha sido abundante", dijo. "Pero ahora tenemos el cambio climático, tenemos crecimiento de la población, tenemos contaminación del agua subterránea generalizado, tenemos satélites que nos muestra que se están agotando algunas de estas cosas.
"Creo que hemos dado por sentado, y que probablemente no son capaces de hacer eso nunca más."
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