Ketika California mengharungi musim kemarau yang lain, alat yang boleh membantu petani dan penternak memaksimumkan air yang mereka perolehi sedang diasah.
Usaha terbaru untuk mengukur penggunaan air sedemikian telah dilancarkan minggu lalu oleh gabungan awam-swasta yang menampilkan tiga agensi persekutuan - Pentadbiran Aeronautik dan Angkasa Lepas Kebangsaan; Jabatan Pertanian AS; dan Kajian Geologi AS – dan beberapa universiti dan entiti swasta. OpenET, yang bertujuan untuk mengesan penggunaan air di 17 negeri barat, telah disiarkan secara langsung pada 21 Oktober dan boleh didapati di www.openetdata.org
ET merujuk kepada penyejatan, proses di mana air menyejat dari permukaan tanah dan mengalir dari tumbuhan.
Robyn Grimm, pengarah sistem air berdaya tahan iklim di Dana Pertahanan Alam Sekitar, menyamakan mengurus air tanpa data sejatan seperti menguruskan belanjawan isi rumah tanpa mengetahui berapa banyak wang yang dibelanjakan.
"Ia adalah komponen kedua terbesar kitaran air dan boleh dianggap sebagai bertentangan dengan pemendakan," kata Grimm pada sidang berita maya mengumumkan pelancaran minggu lepas. "Air yang meninggalkan permukaan tanah dan kembali ke atmosfera, dan oleh itu, ia adalah ukuran air yang tidak lagi boleh digunakan dalam sistem tempatan sebaik sahaja ia digunakan pada landskap."
Program ini bermula dengan pemerhatian satelit dari Landsat, misi bersama antara NASA dan Kajian Geologi. Program ini mempunyai tiga satelit di orbit, yang terbaru dilancarkan pada awal September. Data daripada satelit NASA dan Agensi Angkasa Eropah yang lain turut digunakan.
Forrest Melton, seorang saintis penyelidikan di Pejabat Aplikasi Air Barat NASA, berkata pada sidang akhbar bahawa penyejatan menggunakan tenaga dan menyejukkan permukaan dari mana air menyejat.
"Kesan penyejukan ini boleh dilihat oleh sensor inframerah terma Landsat, yang mengesan kadar ET yang lebih tinggi sebagai suhu permukaan tanah yang lebih sejuk," kata Melton. "Suhu yang lebih sejuk, seterusnya, bermakna lebih banyak air digunakan atau ditranspirasikan oleh tumbuhan, dan juga tersejat dari permukaan tanah."
Tumbuhan akan memantulkan jumlah cahaya inframerah dan inframerah dekat yang berbeza bergantung kepada kesihatan tumbuh-tumbuhan, kata Melton.
"Ini membolehkan kami mengira ET untuk hampir setiap ladang pertanian di Barat, dan juga untuk mengukur kesan kemarau (dan) kebakaran hutan merentasi landskap dengan perincian yang sangat besar," kata Melton.
Menggabungkan data satelit dengan data meteorologi membolehkan saintis mengira kadar evapotranspirasi bagi setiap piksel imej satelit, kata Melton sambil menambah bahawa setiap piksel berukuran 30 kali 30 meter, atau kira-kira satu perempat ekar.
Terdapat usaha sektor swasta di kawasan ini juga sedang dijalankan. Joel Kimmelshue melancarkan LandIQ pada tahun 2007 menggunakan beberapa teknologi asas yang sama bagi pihak pelanggannya.
"Kami menggantung topi kami untuk dapat berkomunikasi secara langsung dengan penanam dan memahami cara berfikir penanam, kerana saya dari persekitaran itu," kata Kimmelshue, yang berasal dari keluarga petani Butte County. Teknologinya berlatih ke resolusi yang lebih kecil daripada OpenET 10 meter kali 10 meter, atau 0.02 ekar – dan data hanya tersedia untuk pelanggan. Data OpenET, sebaliknya, akan tersedia kepada orang ramai dalam cara yang terhad.
Sebagai tambahan kepada kerja pemetaan tanaman untuk Jabatan Sumber Air negeri, LandIQ sedang menjalankan pengumpulan data sejatanspirasi untuk beberapa daerah pengairan dan agensi kemampanan air bawah tanah di kawasan paling selatan Lembah San Joaquin.
“Mereka menggunakan data untuk sebenarnya mengebil penanam sekarang pada air yang mereka gunakan – berapa banyak air yang dihasilkan oleh tanaman berbanding struktur pengebilan yang lebih tradisional tentang berapa banyak air yang anda gunakan? Berapa banyak air yang awak pam?” Kimmelshue berkata.
“Bukan setiap titisan air yang disapu pada permukaan tanah digunakan oleh tanaman,” tambahnya. "Anda mahu mencapai kecekapan sekitar 90% atau lebih kurang jika anda boleh, tetapi selebihnya air kembali ke air bawah tanah."
Kadar kecekapan 90%, jelas Kimmelshue, bermakna peratusan air diambil oleh tumbuhan atau pokok.
"Kadar kecekapan itu boleh serendah 50%, bergantung kepada cara anda menguruskan air," katanya. “Jika anda hanya menghidupkan pam anda dan menyiram selama tiga hari berturut-turut, anda akan menggunakan lebih banyak air daripada yang boleh digunakan oleh tanaman. Jika anda menghidupkan pam anda dan menggunakan air sebagai tindak balas kepada permintaan tanaman, yang mana data kami sediakan, maka anda boleh menguruskan pengepaman anda dengan cara yang lebih cekap.”
Kimmelshue bukan sahaja menerima kata-kata satelit—dia dan kakitangannya menghabiskan banyak masa di jalan raya.
"Perniagaan kecil kami tertumpu pada kebenaran yang berat," kata Kimmelshue. “Kami mempunyai rangkaian kira-kira 80, menghampiri 90 stesen sekarang, stesen persekitaran iklim di lapangan yang mengukur perkara seperti kelajuan angin dan suhu dan kelembapan dan sinaran bersih, dll., untuk mengira ET sebenar. Kami menggunakannya sebagai timbunan data penentukuran untuk melatih model.”
Kerja pemetaan tanamannya juga berguna, katanya.
"Kami menyepadukan pemetaan tanaman itu ke dalam analisis kami," kata Kimmelshue. "Kami boleh melihat ET badam, ET walnut, ET alfalfa."
Data itu, katanya, harus membantu petani dan penternak berurusan dengan berada di bawah mikroskop.
“Terdapat banyak penelitian terhadap penanam sekarang tentang menjadi lebih cekap, lebih cekap, lebih cekap – kurangkan pam, kurangkan pam, kurangkan pam,” kata Kimmelshue. “Oleh kerana (Akta Pengurusan Air Tanah Mampan), kemungkinan besar akan ada tanah yang terbiar di selatan (San Joaquin) Lembah dan mungkin kawasan lain di negeri ini. Penanam akan meregangkan bekalan air tersebut sejauh yang mereka boleh. Mereka benar-benar diberi insentif untuk tidak terlalu memohon pada ketika ini.”
- Kevin Hecteman, Persekutuan Biro Ladang California