Muchas agencias federales, estatales, y otras entidades en los EE.UU. utilizan los datos de satélite y las herramientas analíticas de la NASA para gestionar los recursos hídricos de cara a una demanda en aumento, a la vez que la disponibilidad del recurso varía con el cambio climático.
Desde los años 60 del siglo pasado, los primeros satélites que proporcionaban datos de nubosidad y cobertura de nieve han evolucionado y ahora es posible cuantificar precipitaciones en forma de lluvia y nieve en todo el mundo cada media hora, detectar cambios en acuíferos, y la humedad del suelo. Estas observaciones permiten a los científicos estudiar el ciclo del agua, cómo afecta a las personas y la disponibilidad de recursos hídricos, y cómo podría cambiar con el calentamiento global.
Los investigadores de la NASA mantienen y procesan dichos datos, que se proporcionan al público de manera gratuita. También interpretan la información con programas informáticos que integran datos dispares y rellenan lagunas para crear una imagen de dónde y cómo se mueve el agua en nuestro planeta cada día.
Para hacer llegar estas herramientas a los responsables de tomar decisiones, la NASA financia una serie de programas que conectan a investigadores con los responsables locales de la gestión del recurso, y abordan cuestión específicas. Dichas necesidades van desde predicciones relacionadas con la sequía y cultivos en el Medio Oeste, hasta calcular los recursos disponibles en forma de nieve acumulada y lluvia en California, o afrontar el cambio climático, que afecta a las decisiones relacionadas con el agua en todo el mundo.
Los modelos hidrológicos permiten integrar la información de las observaciones de satélites y rellenar lagunas en el tiempo y el espacio, por ejemplo cuando un satélite no estaba encima de una determinada ubicación, o también procesos que no pueden observar directamente, como la infiltración de agua a un acuífero. Las predicciones de la disponibilidad de agua cada mes o estación de los modelos facilitan la toma de decisiones sobre la operación de embalses y distribución del recurso para usos agrícolas y otros. Actualmente se investiga para contabilizar el uso de agua para riego en los modelos. Las observaciones de satélites y sobre el terreno proporcionan una imagen parcial del regadío, cuando el agua pasa de las aguas superficiales o subterráneas al suelo. Es necesario simular las decisiones de los regantes, algo complicado que no se puede solucionar con una simple ecuación. Sin embargo, los efectos del riego sobre el ciclo de agua son tan importantes que se están desarrollando modelos que los representen y los capturen a partir de datos de teledetección.
Con el lanzamiento de la misión SWOT (Surface Water and Ocean Topography) en 2021 se conseguirá otra pieza del rompecabezas de los recursos hídricos: datos sobre la altura y pendiente de la lámina de agua, con los que calcular los caudales fluviales. Entonces será posible observar desde el espacio las partes más importantes del ciclo del agua: precipitación, evaporación, escorrentía y almacenamiento de agua.
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