Grundvandsundersøgelser kan blive forurenet af overlevelsesforstyrrelser

Dårlige brønde har en tendens til at blive udelukket fra undersøgelser af grundvandsniveauer, et problem, der kan skæve resultater overalt, bruges overvågning til at bestemme regeringens politikker og udgifter.

Forskere ved University of Waterloo afdækkede problemet, mens de undersøgte en uoverensstemmelse mellem videnskabelige data og anekdotiske beviser i det sydlige Indien.

Rapporter om tusindvis af brønde og satellitbilleder taget mellem 1996 og 2016 antydede, at grundvandstanden stiger, gode nyheder i et område, hvor det er livsvigtigt for landbruget.

På samme tid, imidlertid, feltarbejdere hørte flere historier fra landmænd om brønde, der løber tør, tyder på, at niveauerne faktisk faldt.

Forskere løste det tilsyneladende paradoks ved først at indhente folketællingsdata, der bakkede op om det anekdotiske bevis. Det viste, for eksempel, at flere landmænd gravede dyre dybe brønde i hårdføreren.

"Hvis grundvandstanden faktisk stiger, hvorfor ville landmænd vælge at betale mere og grave dybere brønde? "spurgte Nandita Basu, en civilingeniør og miljøingeniør professor. "Det gav ikke mening."

Forskere undersøgte derefter brøndataene og fandt ud af, at dem med manglende data om vandstand ofte blev udelukket fra analyse, fordi de blev anset for upålidelige.

Når de udelukkede brønde blev tilsat tilbage i blandingen, resultaterne bekræftede beviserne fra landmænd om, at grundvandsstanden faldt, ikke stigende.

"De plukkede systematisk brøndene med mange data og ignorerede potentielt de brønde, der var ved at tørre, fordi de havde ufuldstændige data, "sagde Tejasvi Hora, en ingeniør Ph.D. studerende, der ledede forskningen.

Den skyldige blev identificeret som noget, der kaldes 'overlevelsesforstyrrelse, 'et statistisk fænomen, der resulterer i udelukkelse af negative data.

Når brønde løb tør, der var ingen vandstand at rapportere. Det skabte huller i rapporter for disse brønde, og deres ufuldstændige data blev derefter kasseret som ringere end de komplette data fra gode brønde, der ikke var løbet tørre.

Basu, også professor i jord- og miljøvidenskab og medlem af Water Institute i Waterloo, sagde, at lektionen fra det sydlige Indien er gældende overalt i verden, at grundvandsniveauer overvåges og analyseres.

"Vores hovedpunkt er, at dårlige data er gode data, "sagde hun." Når du har brønde med mange manglende datapunkter, det fortæller dig noget vigtigt. Læg mærke til det. "

"Når du kun fokuserer på komplette data, du bør tage et skridt tilbage og spørge, om der er en grund til de ufuldstændige data, en systematisk bias i din datakilde, "Sagde Hora.

Basu og Hora samarbejdede med Veena Srinivasan, en forsker ved en miljøtænketank i Indien.

Et papir om deres arbejde, Grundvandsindvindingsparadokset i Sydindien, fremgår af journalen Geofysiske forskningsbreve .