Wetenschap
Bodemvocht in de wortelzone mei 2016. Credit:ESA/Cesbio
Water is cruciaal voor het leven op aarde. Maar vandaag, zijn overexploitatie en vervuiling vormen een uitdaging voor het milieu, economieën en de wereldwijde levensstandaard. Deze kwesties worden aangepakt door de Duurzame Ontwikkelingsdoelen (SDG's) van de Verenigde Naties en de jaarlijkse Wereldwaterweek, die loopt van 26-31 augustus 2018 in Stockholm.
World Water Week biedt een ideale gelegenheid voor duizenden deelnemers uit de academische wereld, bedrijfsleven en overheid om van gedachten te wisselen over het thema van dit jaar "water, ecosystemen en menselijke ontwikkeling". Georganiseerd door het Stockholm International Water Institute, het forum van een week promoot gezamenlijke actie om de dreigende watercrisis op te lossen. Het evenement vindt plaats terwijl Europa herstelt van een uitzonderlijk droge en hete zomer, die een droogte veroorzaakte in noordelijke landen zoals Zweden en Denemarken.
Als deelnemer aan de conferentie, de European Space Agency (ESA) organiseert mede een sessie over het gebruik van Big Data en aardobservatie voor de monitoring van SDG 6 (Schoon water en sanitatie). ESA erkent de urgentie van de watergerelateerde Sustainable Development Goals.
Waterschaarste treft meer dan 40 procent van de wereldbevolking, en een op de vier mensen zal tegen 2050 waarschijnlijk in een land wonen dat lijdt aan chronische of terugkerende tekorten aan zoet water als gevolg van klimaatverandering en andere oorzaken, volgens de Verenigde Naties. Het Global Risks Report 2018 van het World Economic Forum noemt watercrises een van de vijf grootste risico's voor de samenleving.
Met stijgende temperaturen en geen regen om van te spreken, Europa is in de greep van een hittegolf. Naast de ravage die bosbranden hebben veroorzaakt in landen als het VK, Zweden en Griekenland, de huidige hitte verschroeit ons land en onze vegetatie. Deze twee beelden van de Copernicus Sentinel-2-missie tonen landbouwvelden rond de stad Slagelse in Zeeland, Denemarken. De afbeelding van juli 2017 toont weelderige groene velden, maar zoals het beeld van juli laat zien, de hitte en het gebrek aan regen hebben hun tol geëist van de gezondheid van de vegetatie. Het zomerweer van dit jaar betekent dat dezelfde vergelijking kan worden gemaakt voor veel andere delen van Europa. Credit:bevat gewijzigde Copernicus Sentinel-gegevens (2017-18), verwerkt door ESA, CC BY-SA 3.0 IGO
"World Water Week is de ideale gelegenheid om informatie te delen over een steeds schaarser wordende hulpbron, terwijl we blijven werken met onze gebruikers van satellietgegevens om duurzame praktijken voor watergebruik te ontwikkelen door middel van innovatieve projecten, " zegt Benjamin Koetz, een wetenschapper die nieuwe toepassingen ontwikkelt voor het directoraat Aardobservatieprogramma van ESA.
Satellieten zijn een essentieel hulpmiddel om waterlichamen vanuit de ruimte in kaart te brengen en te volgen. Optische en radarinstrumenten kunnen veranderingen in gebied, en spectrometers meten de waterkwaliteit door algoritmen toe te passen op de kleur van water. ESA's missie Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) brengt ook het bodemvocht in kaart als middel om vroegtijdig te waarschuwen voor droogtes en extreme weersomstandigheden.
Inspelen op de dringende behoefte aan waterinformatie in Afrikaanse landen, ESA's initiatieven TIGER en Earth Observation for Sustainable Development (EO4SD) ondersteunen nationale en grensoverschrijdende waterautoriteiten bij het gebruik van satellietgegevens om de watervoorziening te beheren.
Voor TIJGER, De Universiteit van Stellenbosch in Zuid-Afrika past machine learning-software toe op gegevens van de Copernicus Sentinel-1- en Sentinel-2-missies om de waterstanden in de Theewaterskloof Dam te monitoren, een belangrijke waterbron voor de regio West-Kaap, waaronder de stad Kaapstad.
ESA heeft zijn eerste uitgebreide database-lijstactiviteiten vrijgegeven die door het Agentschap en zijn dienstverleners zijn ondernomen om de Duurzame Ontwikkelingsdoelen te realiseren. Een van deze activiteiten is het Gray Water Recycling System, geëxploiteerd op de Concordia-basis op Antarctica. Water dat eerder voor wassen of koken werd gebruikt, wordt gerecycled in een meerstapsproces waarbij keramische honingraat wordt gebruikt die is doorspekt met gaatjes die 700 keer fijner zijn dan een streng mensenhaar, gevolgd door een paar membranen die schoon water opleveren. Het project richt zich op vier SDG's en staat onder toezicht van ESA's Human and Robotic Exploration (HRE) directoraat. Dezelfde soort technologieën werden toegepast in een universiteit in Marokko om 1200 studenten van vers water en energie te voorzien, uit grondwater dat rijk is aan nitraten en kunstmest en met zonne- en windenergie.
GlobWetland is een ander voorbeeld van de bijdrage van ESA aan de SDG's. Dit project omvat de ontwikkeling van een Global Wetlands Observing System en het gebruik van op satellieten gebaseerde informatie om de ecologische toestand van wetlands in Afrika te meten. Wetlands zijn van vitaal belang voor de ecosystemen en biologische diversiteit van de aarde, waarvan talloze soorten planten en dieren voor hun voortbestaan afhankelijk zijn.
Het project bereidt ook de exploitatie voor van de komende Sentinel-satellieten van het Copernicus-programma. Vooral, de Sentinel-2-missie zal systematische optische observaties bieden van alle terrestrische en kustgebieden. GlobWetland maakt deel uit van een inspanning om te voldoen aan de verplichtingen van de intergouvernementele Ramsar-conventie inzake wetlands, die in 1975 van kracht werd. Het project richt zich rechtstreeks op SDG 15 (Life on Land), naast SDG 6.
Dit zijn slechts enkele van de ESA-projecten die helpen om water te besparen en de bijbehorende SDG's te verwezenlijken. Overige activiteiten op het gebied van afvalwaterzuivering, watergebruik voor de landbouw, en waterterugwinning uit organisch afval dragen ook bij aan het verminderen van waterschaarste.
Een rivierdelta leidt meestal naar de open zee, maar de delta gevormd door de Okavango-rivier is anders. Na opgestaan te zijn in Angola en door Namibië te zijn gestroomd, de rivier meandert Botswana binnen, waar het zich vertakt om een binnenlandse delta te creëren - een van 's werelds belangrijkste wetlands. De Okavango-delta, een werelderfgoed, omvat permanente moerassen die tijdens het droge seizoen ongeveer 15 000 vierkante kilometer beslaan, maar kunnen opzwellen tot ongeveer drie keer zo groot, een thuis bieden aan enkele van 's werelds meest bedreigde soorten grote zoogdieren. In scherp contrast, de omliggende Kalahari-woestijn is een levensader voor zowel lokale gemeenschappen als dieren in het wild - en daarom is het uiterst belangrijk dat deze goed wordt beheerd. Credit:bevat gewijzigde Copernicus Sentinel-gegevens (2016), verwerkt door ESA, CC BY-SA 3.0 IGO
"Het brede scala aan ESA-projecten gericht op de SDG's benadrukt het grote potentieel van ruimtetechnologie om een verscheidenheid aan waterproblemen in verschillende sectoren op te lossen, Koetz zegt. "De inzet van ESA op dit gebied ondersteunt de bredere inspanningen om de watercrisis op meerdere fronten aan te pakken, samenwerking met internationale belanghebbenden zoals VN-milieu, UNESCO en de Wereldbank."
ESA-satellietgegevens herinneren ons er voortdurend aan dat water hier op aarde een kostbaar goed is. Door waterschappen te helpen, VN-agentschappen, ontwikkelingsbanken en wetenschappers om mogelijke knelpunten te identificeren, ESA helpt de effecten van klimaatverandering te verzachten en streeft tegelijkertijd naar het behalen van de Sustainable Development Goals.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com