A San Joaquin-völgy süllyedése

Posted on

Nemrég egy bejegyzésünkben Sentinel-1 műholdképek segítségével Kaliforniába, a San Joaquin-völgybe látogattunk. Akkor arra mutattunk példát, hogy az apertúraszintézises radarmérések (Synthetic Aperture Radar, SAR) amplitúdóképei alapján hogyan lehet információt nyerni a felszínborítás változásairól: a tározókban a vízfelület hirtelen növekedéséről, a mezőgazdasági táblákban a növényzet fejlődéséről, átalakulásáról. A radarmérések azonban nem csak erre jók. Műholdradar-interferométeres technikával (Interferometric SAR, InSAR), a több időpontban végzett mérések fázisinformációjának feldolgozásával a felszín függőleges mozgásai térképezhetők fel.

Nem csupán Kalifornia, de az egész Egyesült Államok egyik legtermékenyebb mezőgazdasági termőterülete a San Joaquin-völgy. Már közel egy évszázada, az 1920-as évek óta tudják, hogy a talajvíz intenzív kivonásával járó öntözéses gazdálkodás a felszín süllyedésével jár. Egyes helyeken mostanra ez a süllyedés a 8,5 métert is elérte! A vizet a földművesek kutak ezreiből veszik ki, a folyamat hosszan tartó száraz időszakok alatt természetesen felgyorsul. Ilyen szárazság sújtotta a vidéket az elmúlt években is.

A felszínsüllyedés komoly fejfájást okoz a helyi vízügyi hatóságoknak, mivel a változások következtében megsérülhetnek a vízvezetékek, gátak, hidak és utak is. A hosszú évtizedek óta tartó, térbeli eloszlását tekintve nem egyenletes süllyedés nyomán nem csak a vonalas infrastruktúrák, de számos kút is használhatatlanná vált. A folyamatos vízkivétel és süllyedés következtében végérvényesen, visszafordíthatatlanul csökkenhet a talaj mélyebb rétegeinek víztározó kapacitása, vagyis akkor sem töltődik fel egészen a talajvízkészlet, ha netán hosszabb időre csapadékossá válik az időjárás. Mindez a jövőre, az öntözéses mezőgazdaság hosszabb távú fenntarthatóságára nézve kedvezőtlen kilátást jelent. A vízkivétel okozta felszínsüllyedés sokba is kerül. Bár pontos, minden részletre kiterjedő számítások nem állnak rendelkezésre, a szövetségi és állami vízügyi szervezetek 1960 óta mintegy 100 millió dollárt költöttek csak a sérült infrastruktúra javítására.

A jelenleg aktuális felszínsüllyedés felmérésére a kaliforniai állami vízügyi szervezet (Department of Water Resources, DWR) nemrég megbízást adott a NASA Sugárhajtás Laboratóriuma (Jet Propulsion Laboratory, JPL) számára. Ők a levegőből, pilóta nélküli repülőgépekről végzett, valamint műholdak által szolgáltatott radarmérések alapján, interferométeres módszert alkalmazva végezték el a feladatot. A 2015 augusztusában publikált előzetes tanulmány a 2006 és 2015 közötti időszakra vonatkozott, de a folytatódó extrém száraz időjárásra tekintettel a DWR-nél a legfrissebb, 2015-ös és 2016-os folyamatokra is kíváncsiak voltak.

Számos problémás helyszínt sikerült azonosítani, ahol a süllyedés 2015 után sem állt meg. Ilyeneket mutat az alábbi térkép, amely az európai Copernicus program Sentinel-1A radaros műholdja adatainak felhasználásával készült. Van, ahol a felszín évente akár 60 cm-t is süllyed.

A színskálán a Sentinel-1A 2015. május 7. és 2016. szeptember 10. közötti radarmérései alapján meghatározott, 60 cm-t is elérő felszínsüllyedés a kaliforniai San Joaquin-völgy néhány települése környékén. (Kép: Copenicus Sentinel adatok / NASA Earth Observatory, Joshua Stevens / NASA JPL, Tom Farr, Cathleen Jones)

A JPL szakemberei számos helyen feltárták a felszínsüllyedés történetét. Kimutatták, hogy hosszabb esős időszakok után, amikor a csapadék elegendő a mezőgazdaság igényeinek kielégítésére – ilyen volt például 2015-2016 tele –, a süllyedés lelassul, bár a talajvíz visszaszivárgása és felgyülemlése nem azonnal történik, hosszabb időt vesz igénybe. A legnagyobb süllyedéssel érintett területek azonosítása segíthet a hatóságoknak a helyi probléma kiváltó okának azonosítására, ami gyakran egy a süllyedő „teknő” közepén levő, intenzíven használt vízkivételi helyre, kútra vezethető vissza.

A fenti kép nagyobb területet mutató változata.

A DWR vezetője szerint a radaros mérések alaján kimutatott jelenlegi felszínsüllyedés aggasztó és fenntarthatatlan folyamat. Veszélyezteti a több millió ember ellátásáért felelős infrastruktúrát, és végső soron a talajvíz mértéktelen felhasználása oda vezethet, hogy magát a vizet nem tudják majd eljuttatni oda, ahol szükség van rá.

Kapcsolódó linkek: