Iran heeft een waterprobleem. De reserves in veel grondwaterbekkens zijn daar ernstig uitgeput. De laatste 40 jaar, het land heeft veel geïnvesteerd in de landbouwsector, en heeft ernaar gestreefd onafhankelijk te zijn in zijn voedselvoorziening. Om aan de toegenomen vraag naar water te voldoen, grondwaterbassins zijn in aanzienlijke mate op een grotendeels ongereguleerde manier geëxploiteerd.

In aanvulling, de overheid bouwde dammen om water op te slaan voor specifieke doeleinden, vooral voor de landbouw. Echter, dit beperkte de natuurlijke instroom in de grondwaterbekkens van het land stroomafwaarts, op zijn beurt bijdragen aan woestijnvorming en ernstige milieuproblemen, inclusief inkrimping van het Urmiameer, 's werelds op een na grootste zoutmeer in het noordwesten van Iran, en frequente stof- en zandstormen in de afgelopen jaren in de provincie Khuzestan in het zuidwesten.

In de regio rond Teheran, de hoofdstad van acht miljoen inwoners, de vraag naar water is ook sterk gestegen door de instroom van veel nieuwe bewoners in de afgelopen vier decennia. Het aantal putten daar steeg van iets minder dan 4000 in 1968 tot ruim 32, 000 in 2012. Bovendien er was een gebrek aan regenval in periodes van droogte, die de laatste jaren vaker zijn voorgekomen. Dit alles heeft het grondwaterpeil sterk verlaagd - in Teheran, bijvoorbeeld, met 12 meter tussen 1984 en 2011.

In delen van Teheran, het oppervlak is enkele meters gezonken

Dit levert een ander probleem op:de grond boven de grondwaterbekkens zinkt. Mahdi Motagh en Mahmud Haghshenas Haghighi van de afdeling Remote Sensing van het GFZ German Research Centre for Geosciences in Potsdam rapporteren over de omvang van dit effect in een studie gepubliceerd in het tijdschrift Remote sensing van de omgeving . Met behulp van gegevens van vier radarsatellietsystemen, de twee onderzoekers maten de verzakking van het aardoppervlak in de regio Teheran. Ze ontdekten dat tussen 2003 en 2017, drie gebieden zonken daar met snelheden van soms meer dan 25 centimeter per jaar, en in totaal enkele meters. Voor de eerste keer, dit onderzoek brengt in detail en met nauwkeurige metingen het temporele verloop van de bodemdaling in de regio over een langere periode in beeld.

Kieren in de grond en scheuren in muren van gebouwen zijn, bijvoorbeeld, gevolgen van de vervormingen, zeggen Haghshenas Haghighi en Motagh. Ze stelden ook vast dat de grondwaterbekkens in bepaalde gebieden onherstelbaar beschadigd waren door de exploitatie. In de toekomst, ze zullen niet meer zoveel water kunnen opslaan als vroeger. Echter, wetenschappelijk verantwoorde plannen voor waterbeheer kunnen helpen de situatie onschadelijk te maken, zeggen de twee onderzoekers. "Wetenschap en onderzoek kunnen Iraanse regeringen en regeringen ondersteunen om hun waterbeheerbeleid te herzien voor een duurzame ontwikkeling, ' zegt Motagh.

Realtime gegevens voor geohazards

Voor hun analyse Haghshenas Haghighi en Motagh gebruikten interferometrische synthetische apertuurradar (InSAR). Met deze techniek, zeer nauwkeurige radarsignalen in het microgolfbereik die door satellieten zijn opgenomen, kunnen worden gebruikt om beelden te maken van de topografie van het aardoppervlak. Om veranderingen in het oppervlak te documenteren, de onderzoekers gebruikten negen datasets van de satellietsystemen Envisat ASAR, ALOS PALSAR, TerraSAR-X en Sentinel-1 van 2003 tot 2017. Ze combineerden de datasets om de korte- en langetermijnreacties van het aardoppervlak op veranderingen in grondwaterstanden te onderzoeken.

Van bijzonder belang waren satellietbeelden van de Sentinel-1-missie, die radarbeelden met een hoge resolutie levert met een strook van 250 kilometer van de regio Teheran elke 24 dagen sinds 2014 en elke 12 dagen sinds 2016. "Dit maakt het mogelijk om geohazards te analyseren, zoals bodemdaling, bijna in realtime, ' zegt Motagh.

Volgende, de twee onderzoekers willen hun onderzoeksgebied uitbreiden en de bodemdaling buiten Teheran meten met Sentinel-1. "De exploitatie van dergelijke gegevens om bodemdaling over grote gebieden aan te pakken, brengt nieuwe uitdagingen met zich mee die moeten worden aangepakt door geavanceerde hulpmiddelen te ontwikkelen voor het ontginnen van enorme stromen radarbeelden, ", zegt Haghshenas Haghighi.