Het feit dat water ongeveer 71% van het aardoppervlak uitmaakt, is algemeen bekend. Wat minder bekend is, echter, is dat deze watermassa zich voortdurend herverdeelt en dat dergelijke veranderingen verantwoordelijk kunnen zijn voor overstromingen en droogtes. Het EGSIEM-project was bedoeld om de herverdeling van deze massa te integreren in gegevensproducten voor aardobservatie, om deze gebeurtenissen te helpen voorspellen.

Gelanceerd in 2002, het Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) van de NASA was de eerste die inzicht verschafte in de wereldwijde watercyclus van de aarde. Nutsvoorzieningen, een consortium van acht organisaties is begonnen deze gegevens te gebruiken om aan te tonen dat massale herverdelingsproducten de deur kunnen openen naar innovatieve benaderingen voor het monitoren en voorspellen van overstromingen en droogte.

"GRACE heeft de temporele variaties van omgevingsmassa waarneembaar gemaakt en we hebben de afgelopen 16 jaar gerelateerde dataproducten volwassen zien worden. Nu dit proces is voltooid, andere GRACE-achtige missies kunnen worden gestart. Echter, er was nog steeds een grote vraag naar geconsolideerde producten en naar het verbeteren van de toegankelijkheid van de gegevens voor niet-specialisten, " legt prof. Adrian Jäggi uit, coördinator van EGSIEM namens de Universiteit van Bern.

Daarnaast, het project was gericht op het verhogen van de temporele resolutie van een maand, typisch voor GRACE-producten, tot één dag en om zwaartekrachtveldinformatie binnen vijf dagen te verstrekken voor tijdkritische toepassingen. Het punt was om een ​​tijdiger bewustzijn van mogelijk evoluerende hydrologische extremen mogelijk te maken.

"Voor ons is de vergelijking eenvoudig:betere kennis leidt tot betere besluitvorming en voorbereiding op een potentiële dreiging is vaak goedkoper dan opruimen nadat een gevaar is toegeslagen, Prof Jäggi legt uit. "Zwaartekracht- en watermassaveranderingen bieden essentiële kwantitatieve informatie over veranderingen in zeeniveau, rivierafvoer, grondwater, sneeuw massa, gletsjermassa, en polaire ijskapmassa. Met onze producten, we zouden een dienst voor vroegtijdige waarschuwing kunnen opzetten voor overstromingsvoorspelling en droogtemonitoring en ook om geavanceerde overstromingswaarschuwingen te genereren."

Om het potentieel van hun producten beter te begrijpen, het projectteam onderzocht historische overstromingen en droogtes en ontwikkelde relevante indicatoren. De overstroming die Namibië in 2009 trof bijvoorbeeld, doodde 131 mensen en trof nog eens 445.000 ernstig. Studies toonden aan dat als mensen 10 dagen eerder waren gewaarschuwd, dit alleen al zou het aantal slachtoffers met ongeveer 57 % hebben teruggebracht, en schade in de sociale, productie- en infrastructuursectoren met 58 %, respectievelijk 41 % en 35 %. De producten en hulpmiddelen van EGSIEM kunnen dit mogelijk maken bij massale overstromingen.

Er zijn drie hoofdtypen producten ontwikkeld:gecombineerde wereldwijde zwaartekrachtveldoplossingen, bijna real-time zwaartekrachtveldproducten en natheidsindices. Gecombineerde wereldwijde zwaartekrachtveldoplossingen losten het probleem op van gebruikers die voorheen een dataproduct moesten kiezen uit een van de vijf tot zes bestaande verwerkingscentra. EGSIEM verenigde deze oplossingen en, door het zo te doen, presteerde beter dan elk bestaand product dankzij betere signaal-ruisverhoudingen.

Het bijna realtime product, anderzijds, in de meeste gevallen gegevens kan leveren met een latentie van niet meer dan 24 uur, waardoor een nieuwe reeks bijna-realtime toepassingen mogelijk wordt, bijvoorbeeld voor het monitoren van overstromingen en droogte. Eindelijk, de nattigheidsindex - die bestaat uit maandelijkse of dagelijkse wereldkaarten met een resolutie van één graad bij één graad - kan massale overstromingen en droogtes identificeren die in het verleden hebben plaatsgevonden en, door het zo te doen, het begrip te verdiepen van de omstandigheden die tot dergelijke extreme gebeurtenissen leiden. Het zorgt ook voor gemakkelijke toegang en interpretatie van de zwaartekrachtgegevens.

"Dit soort product/informatie is nog niet eerder gebruikt, maar het potentieel is enorm. Naast wetenschappelijke interesse, het heeft een directe impact op de openbare veiligheid, zoals in de bijna real-time modus, de gegevens geven direct het gevaarsrisico weer, " zegt prof Jäggi.

Nu het project is afgerond, een evenement om naar uit te kijken is zeker de lancering van de opvolger van de GRACE-missie. "GRACE stopte met werken in juni 2017, wat betekent dat de gebruikersgemeenschap momenteel blind is voor allerlei massale veranderingen. Met de lancering van GRACE Follow-On, momenteel gepland voor 21 mei, 2018, we kunnen deze unieke gegevens aan de gemeenschappen en het publiek verstrekken. We zijn nog maar net begonnen met het verkennen van het potentieel van onze dataproducten, maar we hebben er vertrouwen in dat ze over vijf tot tien jaar onmisbaar zullen zijn bij het monitoren en voorspellen van het aardsysteem, ’ concludeert prof. Jäggi.