science >> Wetenschap >  >> Natuur

Waar een regenwateropvangsysteem plaatsen?

Krediet:NASA Earth Observatory-afbeeldingen door Joshua Stevens, met behulp van gegevens met dank aan Vishal Arya en het NASA DEVELOP-programma.

Op een willekeurige dag, Zoubaida Salman geeft les aan een klas van 15-jarigen op de Sur Baher Girls School in Oost-Jeruzalem, waar ze de afgelopen 22 jaar als natuurwetenschappelijk docent en coördinator milieu en gezondheid heeft gediend. Een van de belangrijkste lessen komt uit hun achtertuin:water is schaars en kostbaar in deze regio.

Watertekorten kunnen leiden tot grote sanitatieproblemen op scholen, dus studenten moeten een actieve rol spelen bij het beheer ervan. In Sur Baher, het belangrijkste gebruik van water is voor het doorspoelen van toiletten, die stoppen met werken als er niet genoeg water is. Als het water op is, schoolbeheerders moeten het van de stad kopen. In andere regio's, de scholen sluiten zelfs vanwege watertekorten.

Een team van wetenschappers met het NASA DEVELOP-programma helpt deze watertekorten aan te pakken door samen te werken met een non-profitorganisatie genaamd Water Resources Action Project (WRAP). WRAP ontwerpt en bouwt regenwateropvangsystemen voor scholen in het Midden-Oosten om regenval tijdens het vijf maanden durende regenseizoen op te vangen en later te gebruiken. Het selecteren van een geografisch veelbelovend gebied is tijdrovend en vervelend werk, hoewel voor de kleine, team op basis van vrijwilligers. Het NASA DEVELOP-team gebruikt satellietgegevens om WRAP gemakkelijker geschikte locaties voor de regenwateropvangsystemen te helpen identificeren.

De door NASA ontwikkelde tool helpt bij het lokaliseren van potentiële gebieden door te kijken naar de historische satellietgegevens van de regio over neerslag, beschikbaarheid van grondwater, land hoogte, en verdamping (de hoeveelheid water die verdampt uit de bladeren van planten en van het landoppervlak).

De bovenstaande kaarten tonen enkele van de satellietgegevens die zijn gebruikt om geschikte locaties te bepalen. De eerste afbeelding toont neerslag van 2006 tot 2016, die redelijk constant is gebleven. De neerslaggegevens zijn afkomstig van de Tropical Rainfall Measurement Mission (TRMM) en de Global Precipitation Measurement (GPM) -missie en zijn gevalideerd met NOAA's Global Surface Summary of the Day.

De tweede set kaarten toont de beschikbaarheid van grondwater zoals waargenomen door het Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE). Sinds 2006, het Midden-Oosten heeft een netto daling van het grondwater ervaren.

"We wilden gegevens van NASA's aardobservatiesatellieten opnemen, specifiek op neerslag, " zei Vishal Arya, die aan het project werkte bij NASA Langley Research Center. "We hebben gezocht naar een correlatie tussen neerslag en omgevingsfactoren die kunnen worden gebruikt om gebieden te identificeren die goede kandidaten zouden zijn voor een regenwateropvangsysteem."

De datasets zijn gecombineerd in een interactieve Google Earth-interfacetool genaamd Precipitation Interface for the Middle East (Prime). PrIME bevat ook landhoogtegegevens van de Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) en verdampingsgegevens van de Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) op de Terra-satelliet. De tool bevat ook schoollocaties.

"NASA heeft gediend als een onschatbare hulpbron, WRAP voorzien van een direct beschikbaar besluitvormingsinstrument, " zei Brendan McGinnis, Directeur van WRAP. "De satellietgegevens tonen specifieke aantallen over gebieden met beperkte regenval en grondwater, in plaats van dat wij die metingen benaderen."

Vóór de PrIME-tool, WRAP heeft regenwateropvangsystemen opgezet in tien verschillende scholen in het Midden-Oosten. Nutsvoorzieningen, WRAP heeft zijn inspanningen uitgebreid naar Jordanië en Palestina. McGinnis hoopt hetzelfde succes te hebben als zijn bestaande programma's. Op de Al-Afaq School voor Speciaal Onderwijs in Oost-Jeruzalem, Het regenwateropvangsysteem van WRAP voorziet in bijna 70 procent van de totale waterbehoefte van de school. Andere scholen zijn minder afhankelijk van water dat door de stad wordt geleverd.

"Het regenwateropvangsysteem heeft ons geholpen het waterverbruik van de stad te minimaliseren, vooral in de winter, en lagere waterrekeningen, ' zei Salman.