Undersøgelse afslører tendenser i amerikansk overfladevandområde over tre årtier

En forskningsundersøgelse fra University of Oklahoma, ledet af professor Xiangming Xiao, afslører de forskellige tendenser for åbne overfladevandsforekomster i de sammenhængende USA fra 1984 til 2016, specifikt, en faldende tendens i de vandfattige stater og en stigende tendens i de vandrige stater. Overfladevandsressourcer er afgørende for offentlig vandforsyning, industri, landbrug, biodiversitet og økosystemtjenester.

"Dataerne, information og viden om langsigtede tendenser i overfladevandområder på tværs af CONUS i høj rumlig opløsning er værdifuld for planlægning og forvaltning af overfladevandressourcer, imidlertid, de er ikke almindeligt tilgængelige endnu, " sagde Xiao, professor i økologi og fjernmåling ved Institut for Mikrobiologi og Plantebiologi, OU College of Arts and Sciences.

Xiao og hans team analyserede cirka 370, 000 Landsat-billeder og genererede årlige frekvenskort for overfladevand for 1984 til 2016 ved 30 m rumlig opløsning. Zhenhua Zhou, første forfatter på undersøgelsen og en af ​​Xiaos kandidatstuderende, siger, "Googles Earth Engine cloud computing-platform, frit tilgængelige Landsat billeddata, sammen med de nye og robuste kortlægningsalgoritmer, der er afledt af mange års fjernmålingsundersøgelser i fortiden, gjorde det muligt for OU-forskere at udføre billeddataanalyse i kontinental skala."

Den rumlige-tidsmæssige dynamik og tendenser for årelange vandområder i CONUS i løbet af 1984 til 2016 blev kvantificeret af stater og vandområder. I den periode, 10 vandfattige stater i det sydvestlige og nordvestlige USA havde statistisk signifikante faldende tendenser i overfladevandsareal, men 20 vandrige stater i det sydøstlige USA og de nordlige Great Plains havde statistisk signifikante stigende tendenser. Klima var den primære drivende faktor for så forskellige tendenser i årelange overfladevandsareal siden 1984.

"Ifølge klimaforudsigelser, årlig nedbør vil sandsynligvis falde i det sydvestlige, men stige i det østlige USA i løbet af det 21. århundrede, derfor, de observerede forskellige tendenser i overfladevandområder siden 1984 kunne fortsat forekomme i fremtiden, " sagde Xiao.

OU-forskere kombinerede overfladevandsarealdata med landvandslagringsdata fra NASA's Gravity Recovery and Climate Experiment i løbet af 2002 til 2016 for at undersøge datadynamikken i alvorlig tørke og pluvial år. De detaljerede analyser i Californien og de sydlige store sletter (Kansas, Oklahoma og Texas) fremhæver klart en stor tilbagetrækning af grundvand i disse tørkeår og langsom genopretning efter tørke af overfladevandsareal, lagring af grundvand og landvand over år.

Et papir om denne undersøgelse af Xiao og hans team, "Divergerende tendenser for åbent overfladevandområde i de sammenhængende USA i løbet af 1984 til 2016, " er blevet udgivet af Proceedings of the National Academy of Sciences .