Wanneer droogte de Hoorn van Afrika treft, het is een bedreiging voor levens en bestaansmiddelen. Gemeenschappen hebben toegang tot water nodig voor sanitaire voorzieningen, hydratatie, veeteelt en landbouw – en in veel gevallen het aanboren van grondwatervoorraden is het verschil tussen een 'droogte' en een 'noodsituatie bij droogte'. Maar het onderhouden van de duizenden grondwaterpompen die zoet water leveren aan droogtegevoelige gebieden in Oost-Afrika is een grote uitdaging. NASA-satellietgegevens helpen de mensen die deze cruciale infrastructuur onderhouden door de plaatsen te markeren die het meeste risico lopen op droogte en door vroegtijdige waarschuwingsacties te informeren om de ergste gevolgen van droogte voor lokale gemeenschappen te voorkomen.

"Door de watervraag te voorspellen, we kunnen watersysteemoperaties ondersteunen om ervoor te zorgen dat de toegang tot water veilig is tijdens droogteperiodes en dure noodsituaties worden voorkomen, " zei Evan Thomas, voormalig NASA-ingenieur en universitair hoofddocent en directeur van het Mortenson Center in Global Engineering aan de Universiteit van Colorado, Kei.

Thomas leidt het Drought Resilience Impact Platform (DRIP), die de watervoorziening van 3 miljoen mensen bewaakt via sensoren die zijn geïnstalleerd op grondwaterpompen op honderden locaties in Kenia en Ethiopië. De sensoren waarschuwen het DRIP-netwerk als een pomp uitvalt of routine-onderhoud nodig heeft. DRIP werd gefinancierd door verschillende USAID-programma's, en partners zijn onder meer de Millennium Water Alliance (MWA), een internationale non-profitorganisatie voor waterveiligheid.

Als lid van het Applied Sciences-team dat SERVIR ondersteunt, een gezamenlijk initiatief van NASA en het Amerikaanse Agentschap voor Internationale Ontwikkeling (USAID), Thomas en zijn team gebruiken NASA-satellietgegevens om mogelijke droogtecondities te identificeren. DRIP-partners gebruiken die gegevens vervolgens om besluitvormers te adviseren over waar ze actie moeten ondernemen, zoals het repareren van een grondwaterpomp, voordat de situatie nijpend wordt.

Kenia, Ethiopië en andere Oost-Afrikaanse landen hebben de afgelopen tien jaar te maken gehad met toenemende droogte, deels toe te schrijven aan klimaatverandering. Tijdens deze droge perioden, als er minder regen is, gemeenschappen zijn meer afhankelijk van ondergronds water dat van nature in de bodem is opgeslagen, zand en rots. Het DRIP-team heeft modellen ontwikkeld voor de vraag naar grondwater met behulp van NASA-aardobservaties zoals regenval en oppervlaktewater, inclusief gegevens van satellietmissies die zwaartekracht gebruiken om veranderingen in waterhoeveelheden aan het aardoppervlak te meten.

Een geplande gebruiker van het DRIP-systeem is het door USAID en NASA ondersteunde Famine Early Warning Systems Network (FEWS NET). FEWS NET werkt samen met wetenschappers, ministeries en internationale instanties om potentiële voedselonzekerheid op te sporen en te identificeren - en hopen het DRIP-platform te gebruiken om openbare rapporten te informeren over de omstandigheden in 's werelds meest voedselonzekere landen. In Ethiopië, bijvoorbeeld, FEWS NET kan mogelijk de realtime gegevens van DRIP over de functionaliteit van waterpompen opnemen die van vitaal belang zijn voor de toegang van lokale gemeenschappen tot grondwater. Dat betekent, in tijden van droogte, FEWS NET zou kunnen bepalen welke gebieden die schaarste aan neerslag kunnen opvangen door grondwatervoorraden aan te boren.

In de komende jaren, in samenwerking met Thomas en zijn team, FEWS NET is van plan de gegevens die via dit project zijn verzameld, te integreren in voedselzekerheidsprognoses voor Oost-Afrika.

De analyse van DRIP in handen krijgen van lokale waterbeheerders en anderen in Afrika is een van de taken van de Nairobi, Het in Kenia gevestigde Regional Center for Mapping of Resources for Development (RCMRD) - dat dienst doet als de SERVIR-hub voor Oost- en Zuidelijk Afrika - en de MWA. MWA brengt overheden, bedrijven uit de particuliere sector en hulporganisaties om de toegang tot veilig drinkwater en de sanitaire voorzieningen in gemeenschappen in Afrika te vergroten, Azië en Latijns-Amerika.

Het team van Thomas werkt samen met zowel MWA als RCMRD om DRIP-informatie te gebruiken om de vraag naar grondwater te voorspellen en om samen te werken met nationale en lokale overheidsinstanties, zoals de Kenya National Drought Management Authority, om de gegevens te gebruiken om noodsituaties door droogte te helpen voorkomen.

“Als regionale dienstverlener RCMRD maakt gebruik van partnerschappen die ons helpen onze gemeenschappen van de beste informatie te voorzien voor beslissingen die van invloed zijn op hun dagelijkse activiteiten, " zei Denis Macharia, weer en klimaat leidend voor RCMRD. "DRIP is voor ons een heel handig hulpmiddel."

Macharia is de co-hoofdonderzoeker van dit project met Thomas, evenals een Ph.D. student aan de Universiteit van Colorado Boulder, samenwerken om NASA-satellietgegevens in DRIP op te nemen. In de droge gebieden van Kenia en Ethiopië, een gebied dat berucht is om de cyclische en verwoestende droogtes, Macharia zegt dat DRIP een "supertool" zal zijn omdat het satellietgegevens en grondmetingen combineert om water en grasland te monitoren om ongekend inzicht te geven in waar toegang tot water het meest nodig is - voordat een droogte toeslaat.

"Deze cruciale middelen om in het levensonderhoud te voorzien staan ​​centraal in de veerkracht van herdersgemeenschappen in deze regio's, " zei Macharia. "Naarmate DRIP zich ontwikkelt, we hebben al afspraken met organisaties voor droogtebeheer en humanitaire organisaties zoals de Kenya Red Cross Society, het verstrekken van informatie van DRIP die kan helpen bij het informeren van vroegtijdige waarschuwingsacties om de gevolgen van droogte voor deze kwetsbare gemeenschappen te verminderen."

Dan Irwin, SERVIR globaal programmamanager bij NASA, zei dat "dit werk zeer innovatief is en een goed voorbeeld van hoe satellietgegevens een reële impact kunnen hebben op het leven en het levensonderhoud van mensen in plaatsen zoals Oost-Afrika. Onze visie is om het uitkijkpunt van de ruimte te verbinden met het leven op grondniveau, en DRIP doet precies dat."

In 2021 hoopt het DRIP-team deze geavanceerde monitoring van watertoegang verder uit te breiden in de droge gebieden van Ethiopië en Kenia, Tomas zei, eraan toevoegend dat ze zelfs zullen uitbreiden naar sites die geen sensoren op de grond hebben. "Omdat klimaatverandering de waterstress bij mensen verhoogt, landbouw en veeteelt, we hopen te helpen een einde te maken aan noodsituaties door droogte door ervoor te zorgen dat lokale, nationale en internationale belanghebbenden kunnen helpen ervoor te zorgen dat water het hele jaar door beschikbaar is."