La sequía es una preocupación generalizada en el oeste de Estados Unidos y los administradores del agua en toda la región están desarrollando planes de gestión de aguas subterráneas para conservar recursos esenciales. El agua subterránea a menudo se bombea a la superficie para regar los cultivos, y los medidores que miden el flujo de agua bombeada históricamente han proporcionado la mejor información sobre el uso del agua subterránea. Aunque estos medidores son raros, los científicos de DRI determinaron si OpenET, una plataforma que mide la evaporación utilizando datos satelitales, podría ayudar a llenar este vacío de datos.
El nuevo estudio se publica en un número especial el 8 de agosto. Gestión del agua agrícolaCompara datos de medidores de agua subterránea con estimaciones de OpenET para áreas agrícolas en Nevada y Oregon. Los resultados muestran que OpenET se puede utilizar para estimar con precisión la cantidad de agua subterránea utilizada para el riego de cultivos a nivel de campo individual. Este es el primer estudio que sigue el agua desde un pozo subterráneo hasta un solo campo de cultivo, evaluando cuánta agua ha utilizado el cultivo y al mismo tiempo brindando información sobre la eficiencia del riego. El enfoque puede informar el uso del agua para los planes de gestión de aguas subterráneas en todo el país.
“Sabíamos de dónde se extraía el agua y dónde se aplicaba, y demostramos que los datos satelitales podían decirnos cuánto uso y bombeo de agua de cultivo se producía en campos individuales”, dijo Thomas Ott, científico investigador asistente de hidrología de DRI. y autor principal del estudio. El acceso a datos detallados de los medidores es raro, añade Ott, por lo que los estudios anteriores se centraron en áreas amplias y no pudieron evaluar el uso del agua a nivel de campo individual.
La evapotranspiración se refiere al proceso combinado de evapotranspiración y evaporación, o el retorno de agua a la atmósfera desde la superficie de la Tierra y mediante la fotosíntesis de las plantas. OpenET utiliza datos de los satélites Landsat de la NASA y del Servicio Geológico de EE. UU. y los combina con variables climáticas como la humedad, la temperatura del aire y la radiación solar para estimar la evaporación de los paisajes de todo el mundo.
El estudio se centró en dos regiones agrícolas con medidores de flujo de agua de riego que podrían compararse con los datos de OpenET: Diamond Valley, Nevada y Harney Basin, Oregon. Ambas regiones tienen miles de acres de alfalfa y heno de regadío y dependen en gran medida del agua subterránea. En Diamond Valley, hubo una diferencia del 7 % entre los datos medidos y las estimaciones de OpenET para el uso del agua, mientras que Harney Basin mostró una tasa de precisión más baja con una diferencia del 17 %. Los investigadores querían probar cómo se comportarían los resultados de OpenET en diferentes sistemas de riego, con Diamond Valley confiando en aspersores de pivote central y Harney Basin usando una combinación de riego por inundación y aspersores.
“Nuestro estudio muestra que OpenET realmente puede mejorar nuestra comprensión del uso agrícola del agua, especialmente en cuencas sin monitoreo”, dijo Ott. “Los métodos tradicionales a menudo utilizan estimaciones del uso máximo de agua para un campo saludable típico en un año típico, pero muchos factores pueden reducir ese número. El uso de datos satelitales proporciona valores más realistas”.
De hecho, al comparar los datos medidos y las estimaciones de OpenET, el estudio encontró que los valores estimados para el uso de agua en Diamond Valley son mucho más altos que la cantidad de agua realmente utilizada, dijo Sayantan “Monty” Mazumder, profesor asistente de investigación de ciencias hidrológicas. y director de investigación y teledetección de DRI. Autor principal. Con datos sobre la cantidad total de agua subterránea bombeada a un campo y estimaciones OpenET del agua utilizada por los cultivos, los investigadores también encontraron que el uso del agua en las dos áreas de estudio fue altamente eficiente, con el 90% del agua de riego utilizada por los cultivos. Diamond Valley, en comparación con el 83% en Harney Basin.
Ott, Majumdar y el resto del equipo de DRI OpenET planean ampliar esta investigación para cuantificar el uso del agua en la agricultura en Nevada como parte de la Iniciativa del Agua de Nevada. Nevada es el estado más seco del país y actualmente se basa en estimaciones de disponibilidad y uso del agua que tienen décadas de antigüedad, y esta iniciativa aprovechará los métodos de investigación y los avances en tecnología para proporcionar evaluaciones más sólidas para avanzar en la gestión del agua. El proyecto es una colaboración entre DRI, la División de Recursos Hídricos de Nevada y el Centro de Ciencias del Agua de Nevada del USGS, así como partes interesadas agrícolas de todo el estado.
“La participación de las partes interesadas es muy importante para este trabajo”, afirmó Ott. “Al crecer en una granja lechera, fue increíble visitar diferentes partes de Nevada y ver cómo trabajan los agricultores. Un granjero me recibió amablemente durante un mes mientras inspeccionaba los campos en busca de medidores y sistemas de riego y los construía. La relación es nuestra trabajo futuro.