Een onderzoek van de Universiteit van Oklahoma, onder leiding van professor Xiangming Xiao, onthult de uiteenlopende trends van open oppervlaktewaterlichamen in de aangrenzende Verenigde Staten van 1984 tot 2016, specifiek, een dalende trend in de waterarme staten en een stijgende trend in de waterrijke staten. Oppervlaktewatervoorraden zijn van cruciaal belang voor de openbare watervoorziening, industrie, landbouw, biodiversiteit en ecosysteemdiensten.

"De gegevens, informatie en kennis over langetermijntrends van oppervlaktewaterlichamen in de CONUS met een hoge ruimtelijke resolutie zijn waardevol voor de planning en het beheer van oppervlaktewatervoorraden, echter, ze zijn nog niet overal verkrijgbaar, " zei Xiao, hoogleraar ecologie en teledetectie bij de vakgroep Microbiologie en Plantenbiologie, OU Hogeschool voor Kunsten en Wetenschappen.

Xiao en zijn team analyseerden ongeveer 370, 000 Landsat-afbeeldingen en gegenereerde jaarlijkse frequentiekaarten van oppervlaktewaterlichamen voor 1984 tot 2016 met een ruimtelijke resolutie van 30 m. Zhenhua Zhou, eerste auteur van de studie en een van Xiao's afgestudeerde studenten, zegt, "Google's Earth Engine cloud computing-platform, vrij beschikbare Landsat-beeldgegevens, samen met de nieuwe en robuuste mapping-algoritmen die zijn afgeleid van jarenlange remote sensing-studies in het verleden, stelden OU-onderzoekers in staat om de beeldgegevensanalyse op continentale schaal uit te voeren."

De ruimtelijk-temporele dynamiek en trends van jaarlange waterlichamen in de CONUS gedurende 1984 tot 2016 werden gekwantificeerd door staten en stroomgebieden. Tijdens die periode, 10 waterarme staten in het zuidwesten en noordwesten van de Verenigde Staten hadden statistisch significante dalende trends in het oppervlaktewatergebied, maar 20 waterrijke staten in het zuidoosten van de Verenigde Staten en de noordelijke Great Plains hadden statistisch significante stijgende trends. Het klimaat was sinds 1984 de belangrijkste drijvende factor voor dergelijke uiteenlopende trends in het oppervlaktewatergebied gedurende het hele jaar.

"Volgens klimaatvoorspellingen, jaarlijkse neerslag zal waarschijnlijk afnemen in het zuidwesten, maar toenemen in het oosten van de Verenigde Staten in de 21e eeuw, daarom, de waargenomen uiteenlopende trends van oppervlaktewaterlichamen sinds 1984 zouden zich in de toekomst kunnen blijven voordoen, ' zei Xiao.

OU-onderzoekers combineerden de oppervlaktewatergebiedgegevens met de landwateropslaggegevens van NASA's Gravity Recovery and Climate Experiment van 2002 tot 2016 om de gegevensdynamiek in ernstige droogte en pluviale jaren te onderzoeken. De gedetailleerde analyses in Californië en de zuidelijke Great Plains (Kansas, Oklahoma en Texas) wijzen duidelijk op een grote onttrekking van grondwater in die droogtejaren en een traag herstel van het oppervlaktewatergebied na de droogte, grondwater- en landwaterberging over jaren.

Een paper over deze studie door Xiao en zijn team, "Uiteenlopende trends van open oppervlaktewaterlichamen in de aangrenzende Verenigde Staten gedurende 1984 tot 2016, " is gepubliceerd door de Proceedings van de National Academy of Sciences .