Forståelse af underjordiske forbindelsers rolle i hydrologi

Topografisk skitserede oplande er en rumlig enhed baseret på jordens overflades former. De viser, hvordan menneskelige aktiviteter og klimaændringer påvirker de tilgængelige mængder vand. Kendskab til disse enheder er grundlæggende for bæredygtig vandforvaltning. Imidlertid, på grund af underjordiske forbindelser, nogle afvandingsområder akkumulerer vand fra områder uden for deres topografiske grænser, mens andre effektivt er meget mindre end deres overfladetopografi antyder. I øjeblikket, de fleste hydrologiske modelleringsstrategier tager ikke højde for disse grundvandsforbindelser, men antag, at oplandet er uafhængigt af deres omgivelser. Af denne grund, Dr. Yan Liu og adjunkt Dr. Andreas Hartmann fra formanden for hydrologiske modeller og vandressourcer ved Freiburg Universitet, sammen med et team af forskere fra University of Bristol i England og Princeton University i USA, har indført Effective Catchment Index (ECI). Ved at bruge denne nye metric, de var i stand til at bestemme, hvordan topografiske og faktiske oplande adskiller sig, når de analyserer et globalt datasæt. Holdet offentliggjorde for nylig resultaterne i tidsskriftet Miljøforskningsbreve .

Ved at bruge ECI, holdet ledet af Liu og Hartmann var i stand til at demonstrere, at antagelsen om en lukket vandbalance, dvs. at niveauet af en flod kun ændres gennem nedbør og fordampning fra dens topografiske område, for eksempel, gælder ikke for et betydeligt antal oplande rundt om i verden. Hvert tredje undersøgte opland har et effektivt opland, der er endnu større end det dobbelte eller mindre end halvdelen af ​​dets topografiske areal. Forskerne erkendte, at disse områder påvirker eller påvirkes uden for deres topografiske grænser af vandforvaltningsaktiviteter såsom pumpning af grundvand og, for eksempel, skovrydning eller genplantning.

Med deres analyse, forskerne viser, at det tidlige tidlige kredsløb, de har omdefineret, er velegnet til at undersøge, hvordan tørke kan spredes på tværs af topografiske grænser som følge af vandudskiftning. Det kan også bruges i analysen af ​​virkningerne af klima- og arealanvendelsesændringer på grænseoverskridende vandudveksling. "Det er sådan, vi har set, hvor vi skal yderligere undersøge underjordiske netværk på tværs af topografiske grænser for at understøtte bæredygtig vandforvaltning, siger Hartmann.