Wetenschappelijke inzichten van de langetermijnstudielocaties van de Agricultural Research Service liggen ten grondslag aan tientallen modellen en onderzoeksmethoden die als leidraad dienen voor wereldwijde praktijken voor landbeheer en natuurbehoud.

Halverwege de jaren dertig, in de nasleep van verwoestende stormen uit het Dust Bowl-tijdperk, het Amerikaanse ministerie van landbouw (USDA) heeft een reeks experimentele stroomgebieden opgezet om beter te begrijpen hoe erosie, afvoer, en de waterkwaliteit variëren als reactie op verschillende landbouwpraktijken. In de jaren vijftig, USDA breidde dit programma uit om het Agricultural Research Service (ARS) Experimental Watershed Network te creëren.

Meer dan een halve eeuw aan waarnemingen met hoge resolutie vanuit dit netwerk hebben geleid tot een ongekend begrip van stroomgebiedprocessen. Zoals Goodrich et al. hoogtepunt, langetermijnkennis die is opgedaan met het ARS-netwerk vormt nu de basis voor tientallen modellen en onderzoeksmethoden die als leidraad dienen voor miljarden dollars aan instandhoudingsmaatregelen en infrastructuurinvesteringen.

De doelstellingen van het netwerk waren aanvankelijk gericht op het kwantificeren van de effecten van bodembeschermingspraktijken en het verzamelen van gegevens om het ontwerp van waterconserveringsstructuren te sturen. In de jaren zeventig, na de passage van de Clean Water Act, dit toepassingsgebied werd uitgebreid met waterkwaliteitskwesties. Naarmate klimaatveranderingskwesties steeds belangrijker werden, sommige netwerksites begonnen ook water-energie-koolstofstromen te monitoren en op lange termijn te verzamelen, hoogfrequente hydrometeorologische metingen.

De gegevens die zijn verzameld binnen het ARS Experimental Watershed Network zijn opmerkelijk vanwege de lange periode die ze bestrijken en hun indrukwekkende bereik. Meer dan 10, 000 peer-reviewed publicaties zijn gebaseerd op gegevens die zijn verzameld in de honderden stroomgebieden die op verschillende momenten in dit netwerk zijn opgenomen.

De auteurs geven talloze voorbeelden van hoe wetenschappelijke inzichten uit dit netwerk maatschappelijke voordelen hebben opgeleverd, zoals bij de kalibratie en validatie van remote sensing-gegevens om de monitoring van bodemvocht te verbeteren, die de droogteanalyse en overstromingsvoorspellingen heeft verbeterd en heeft geholpen bij de ontwikkeling van een toolkit voor het in kaart brengen van verdamping via satelliet. Deze toolkit biedt actuele informatie over het gebruik van gewaswater op schalen variërend van individuele velden tot hele continenten, en het informeert U.S. Drought Monitor-rapporten en internationale gewasmonitoring.

Aanvullende toepassingen op basis van gegevens uit het netwerk hebben geleid tot ontwerpen voor overstromingsvermindering, bank stabilisatie, en waterbesparende projecten. Nog anderen, zoals een watererosiemodel, hebben de Amerikaanse belastingbetalers miljarden dollars bespaard, melden de auteurs.

Van de meer dan 600 stroomgebieden die ARS heeft beheerd, 120 blijven vandaag als actieve onderzoekssites. Ongeveer 10 van de experimentele waterscheidingslaboratoria van ARS vormen de kern van het onlangs opgerichte Long-Term Agroecosystem Research-netwerk van USDA, waarvan de auteurs zeggen dat ze de continuïteit zullen helpen verzekeren van een van de belangrijkste gegevensbronnen die de ontwikkeling en validatie van stroomgebiedmodellen en landbeheermethoden informeren.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Eos, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.