Nog een zomer, weer een droogte. Sydney's waterreservoirs lopen leeg, en ontziltingsinstallaties worden afgestoft. Ergens anders, gekrompen rivieren, meren en dammen zijn gezwollen met rottende vissen. regeringen, irrigators en milieuactivisten geven elkaar de schuld van de droogte, of geef de natuur de schuld.

Om zeker te zijn, Australië is groot genoeg om een ​​deel van ons land meestal te laten wachten op regen. Dus wat is precies een droogte, en hoe weten we wanneer we erin zitten?

Deze vraag is belangrijk, omdat het uitroepen van droogte praktische implicaties heeft. Bijvoorbeeld, het kan de getroffenen recht geven op overheidsbijstand of verzekeringsuitkeringen.

Maar het is ook een verrassend moeilijke vraag. Droogtes zijn niet zoals andere natuurlijke gevaren. Ze zijn niet een enkele extreme weersgebeurtenis, maar het aanhoudende gebrek aan een veel voorkomende gebeurtenis:regen. Bovendien, het is niet het gebrek aan regen op zich dat ons uiteindelijk treft. De woestijn is een droge plaats, maar het kan niet altijd in droogte worden genoemd.

uiteindelijk, waar het om gaat zijn de gevolgen van droogte:de schade aan gewassen, weilanden en omgeving; de oncontroleerbare branden die kunnen ontstaan ​​in opgedroogde bossen en graslanden; het gebrek aan water in dammen en rivieren waardoor ze niet kunnen functioneren. Elk van deze effecten wordt beïnvloed door meer dan alleen de hoeveelheid regen gedurende een willekeurig aantal maanden, en dat maakt het definiëren van droogte moeilijk.

Zowel wetenschappers als regeringen hebben gezocht naar manieren om droogte te meten op een manier die beter aansluit bij de gevolgen ervan. Elke boer of tuinman kan je vertellen dat je niet veel regen nodig hebt, maar je hebt het wel op het juiste moment nodig. Dit is waar de bodem echt belangrijk wordt, want daar halen planten hun water.

Te veel regen tegelijk, en het meeste ervan gaat verloren door afvloeiing of verdwijnt diep in de grond. Dat betekent niet dat het verloren is. Runoff helpt onze rivieren en waterwegen te vullen. Water dat diep in de grond zakt, kan voor sommige planten nog steeds beschikbaar zijn. Terwijl ons gazon verdort, bomen gaan door alsof er niets aan de hand is. Dat komt omdat hun wortels verder graven, het bereiken van bodemvocht dat diep is begraven.

Een goed begin bij het definiëren en meten van droogte is om te weten hoeveel bodemvocht de vegetatie nog uit de bodem kan halen. Dat is heel moeilijk om te doen, omdat elk gewas, gras en boom hebben een ander wortelstelsel en groeien in een andere grondsoort, en de verdeling van vocht onder het oppervlak is niet gemakkelijk te voorspellen. Veel droogland- en irrigatieboeren gebruiken bodemsensoren om te meten hoe goed hun gewassen presteren, maar dit zegt niet veel over de rest van het landschap, over de brandbaarheid van bossen, of de toestand van de weiden.

Bodems en satellieten

Zoals het blijkt, je moet verder weg gaan om dichter bij dit probleem te komen - de ruimte in, precies zijn. In ons nieuwe onderzoek gepubliceerd in Nature Communications, we laten zien hoeveel satellietinstrumenten ons kunnen vertellen over droogte.

De satellietinstrumenten hebben prozaïsche namen als SMOS en GRACE, maar de manier waarop ze water meten is verbijsterend. Bijvoorbeeld, de SMOS-satelliet ontvouwde een enorme radioantenne in de ruimte om zeer specifieke radiogolven te meten die door de grond worden uitgezonden, en daaruit kunnen wetenschappers bepalen hoeveel vocht er in de bovengrond aanwezig is.

Nog verbazingwekkender, GRACE (nu vervangen door GRACE Follow-On) was een paar lasergestuurde satellieten in een continue achtervolging op hoge snelheid rond de aarde. Door de afstand tussen elkaar te meten met nauwelijks voorstelbare nauwkeurigheid, ze konden minuscule veranderingen in het zwaartekrachtveld van de aarde meten, veroorzaakt door lokale toename of afname van de hoeveelheid water onder het oppervlak.

Door deze gegevens te combineren met een computermodel dat de waterkringloop en plantengroei simuleert, we hebben een gedetailleerd beeld gemaakt van de verdeling van water onder het oppervlak.

Het is een geweldig voorbeeld dat laat zien dat ruimtewetenschap niet alleen over sterrenstelsels en astronauten gaat, maar biedt echte inzichten en oplossingen door naar de aarde te kijken. Het laat ook zien waarom het hebben van een sterke Australische ruimtevaartorganisatie zo belangrijk is.

Een stap verder gaan, we ontdekten dat de satellietmetingen ons zelfs in staat stelden te voorspellen hoe lang de vegetatie in een bepaalde regio zou kunnen blijven groeien voordat de bodem opdroogt. Op deze manier, we kunnen de gevolgen van droogte voorspellen voordat ze zich voordoen, soms meer dan vier maanden van tevoren.

Dit biedt ons een nieuwe manier om naar droogtevoorspelling te kijken. traditioneel, we hebben naar de lucht gekeken om droogte te voorspellen, maar het weer heeft een kort geheugen. Dankzij de invloed van zeestromingen, het Bureau of Meteorology kan ons soms beter dan even kansen geven voor de komende maanden (bijvoorbeeld de komende drie maanden zien er niet veelbelovend uit), maar deze voorspellingen zijn vaak erg onzeker.

Onze resultaten laten zien dat het minstens zo waardevol is om te weten hoeveel water er nog over is voor planten om te gebruiken als om te raden hoeveel regen er onderweg is. Door de twee informatiebronnen te combineren zouden we onze voorspellingen nog verder moeten kunnen verbeteren.

Veel praktische beslissingen hangen af ​​van een nauwkeurige inschatting van het droogterisico. Hoeveel brandweerlieden moeten op afroep aanwezig zijn? Moet ik een gewas in deze paddock zaaien? Moeten we ons voorbereiden op waterbeperkingen? Moeten we budgetteren voor hulp bij droogte? In de komende jaren, satellieten die de aarde in de gaten houden, zullen ons helpen deze beslissingen met veel meer vertrouwen te nemen.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.