ข้อมูลดาวเทียมแสดงภาพของน้ำใต้ดิน

น้ำบาดาลให้ 25 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ของน้ำดื่มทั้งหมดทั่วโลก และเป็นแหล่งน้ำจืดหลักในหลายประเทศที่แห้งแล้ง ตามรายงานของ National Groundwater Association ประมาณร้อยละ 60 ของน้ำใต้ดินที่ถูกดึงออกมาใช้เพื่อการชลประทานพืชผล ในสหรัฐอเมริกา ตัวเลขดังกล่าวใกล้ถึง 70 เปอร์เซ็นต์แล้ว อย่างไรก็ตาม ในหลายๆ แห่งของโลก อ่างเก็บน้ำใต้ดินหรือชั้นหินอุ้มน้ำได้รับการจัดการไม่ดีและหมดลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากขาดข้อมูลระดับน้ำ การพัฒนาแบบจำลองน้ำบาดาลที่มีประโยชน์ การคาดการณ์ความพร้อมใช้งาน และงบประมาณด้านน้ำเป็นสิ่งที่ท้าทายมาก ผู้ร่วมวิจัย Rosemary Knight ศาสตราจารย์ด้านธรณีฟิสิกส์และเพื่อนอาวุโสที่ Stanford Woods Institute for Environment เปรียบเทียบการใช้น้ำบาดาลกับบัญชีธนาคารที่มีการจัดการที่ไม่ถูกต้อง: "มันเหมือนกับว่าฉันจะเกษียณและใช้ชีวิต เงินเก็บของฉันโดยไม่รู้ว่าในบัญชีมีเท่าไหร่” ผู้เขียนนำ เจสสิก้า รีฟส์ นักวิชาการหลังปริญญาเอกด้านธรณีฟิสิกส์ ขยายความอุปมาอุปไมยของไนท์ไปยังความเชื่อมโยงระหว่างเกษตรกรที่อาศัยแหล่ง น้ำใต้ดิน เดียวกัน "ลองนึกภาพว่าบัญชีของคุณเชื่อมต่อกับบัญชีของคนอื่น และพวกเขาถูกถอนออกจากบัญชีโดยที่คุณไม่รู้ตัว" จนถึงขณะนี้ วิธีเดียวที่ผู้จัดการน้ำสามารถรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับสถานะของตารางน้ำในลุ่มน้ำได้คือการเจาะหลุมตรวจสอบ กระบวนการนี้ใช้เวลาและทรัพยากรมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับชั้นหินอุ้มน้ำที่จำกัด ซึ่งเป็นอ่างเก็บน้ำลึกที่แยกออกจากพื้นผิวดินด้วยดินเหนียวหลายชั้นที่ซึมผ่านไม่ได้ แม้จะมีการตรวจสอบหลุม ก็ไม่รับประกันว่าข้อมูลที่ดี ข้อมูลส่วนใหญ่ที่มีอยู่จากการตรวจสอบหลุมทั่วอเมริกาตะวันตกนั้นเก่าและมีคุณภาพและประโยชน์ทางวิทยาศาสตร์ที่แตกต่างกัน เมื่อรวมปัญหาแล้วข้อมูลทั้งหมดจะไม่ถูกเปิดเผยอย่างเปิดเผย เพื่อแก้ปัญหาความท้าทายเหล่านี้ Reeves, Knight, ธรณีฟิสิกส์และวิศวกรรมไฟฟ้าในเครือ Stanford Woods ศาสตราจารย์ Howard Zebker, ศาสตราจารย์ Peter Kitanidis วิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อม Stanford และ Willem Schreüder จาก Principia Mathematica Inc. มองขึ้นไปบนท้องฟ้า แนวคิดพื้นฐาน: ดาวเทียมที่ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงในระดับความสูงของพื้นผิวโลกภายในระดับมิลลิเมตรสามารถขุดหาเบาะแสเกี่ยวกับน้ำใต้ดินได้ เทคโนโลยี Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) ก่อนหน้านี้ถูกใช้เพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับภูเขาไฟ แผ่นดินไหว และแผ่นดินถล่มเป็นหลัก ด้วยเงินทุนสนับสนุนจาก NASA นักวิจัยได้ใช้ InSAR ทำการตรวจวัดที่ 15 แห่งใน San Luis Valley ของโคโลราโด ซึ่งเป็นพื้นที่เกษตรกรรมที่สำคัญและเป็นทางบินสำหรับนกอพยพ จากการเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้ของพื้นผิวโลก นักวิทยาศาสตร์ได้รวบรวมการวัดระดับน้ำสำหรับชั้นหินอุ้มน้ำแบบจำกัด ณ ตำแหน่งเก็บตัวอย่าง 3 แห่ง ซึ่งตรงกับข้อมูลจากหลุมตรวจสอบที่อยู่ใกล้เคียง "หากเราสามารถทำงานนี้ระหว่างบ่อน้ำได้ เราก็สามารถวัดระดับน้ำใต้ดินในพื้นที่กว้างใหญ่ได้โดยไม่ต้องใช้จอภาพบนพื้นดินจำนวนมาก" รีฟส์กล่าว ความก้าวหน้านี้ถือเป็นศักยภาพในการให้ข้อมูลที่มีค่าแก่ผู้จัดการทรัพยากรในโคโลราโดและที่อื่น ๆ ในขณะที่พวกเขาสร้างแบบจำลองเพื่อประเมินสถานการณ์ต่าง ๆ เช่น ผลกระทบต่อน้ำใต้ดินจากการเพิ่มขึ้นของประชากรและภัยแล้ง เช่นเดียวกับที่คอมพิวเตอร์และสมาร์ทโฟนทำงานเร็วขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ข้อมูลดาวเทียมก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น นั่นหมายถึงข้อมูลที่มากขึ้นและดีขึ้นสำหรับการตรวจสอบและจัดการน้ำใต้ดิน ในที่สุด ข้อมูล InSAR สามารถมีบทบาทสำคัญในการวัดการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของแหล่งน้ำบาดาล และช่วยกำหนดระดับสำหรับการใช้น้ำอย่างยั่งยืน ในระหว่างนี้ Knight มองเห็นฐานข้อมูลออนไลน์ที่ใช้ง่ายใน Stanford ซึ่งรวบรวมการค้นพบ InSAR และข้อมูลการสำรวจระยะไกลอื่น ๆ ในปัจจุบันสำหรับความชื้นในดิน ปริมาณน้ำฝน และส่วนประกอบอื่น ๆ ของงบประมาณน้ำ “มีผู้จัดการน้ำบาดาลเพียงไม่กี่คน (ถ้ามี) ที่ใช้ประโยชน์จากข้อมูลใด ๆ” ไนท์กล่าว ด้วย Zebker เพื่อนร่วมงานหลังปริญญาเอก Jingyi Chen และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยเซาท์แคโรไลนา Knight เพิ่งส่งข้อเสนอทุนสำหรับแนวคิดนี้ไปยัง NASA