מדענים השתמשו במידע מלוויינים על מנת לנטר מאגרי מים בעמק הסיליקון שבקליפורניה, וגילו כי מפלסי המים התאוששו במהירות לאחר הבצורת הקשה שנמשכה בין השנים 2012-2015. המחקר גם מצביע על הצלחה של אמצעי שימור אגרסיביים, וכן הוא עוזר להניח את היסודות עבור ניטור בעלות נמוכה של מאגרי מים תת קרקעיים בקליפורניה ובמקומות אחרים בעולם.
מאגרים תת קרקעיים של מים, השוכנים בשכבות של סלעים נקבוביים (אקוויפרים), מכלכלים את אוכלוסיית העולם החל מעמק הסיליקון ועד לבייג'ינג. סה"כ 2.5 מיליארד איש ברחבי העולם מסתמכים על אקוויפרים, ורבים מהמאגרים הללו מתרוקנים מהר יותר מאשר הם מתמלאים לפי ארגון החינוך, המדע והתרבות של האו"ם (UNESCO).
לדברי ד"ר Estelle Chaussard, גיאולוגית ב- UB's College וחוקרת מובילה במחקר החדש, המעקב אחר המאגרים הללו הינו יקר. לדבריה, כדי לפקח על אקוויפרים, יש לפקח על כמות גדולה של קידוחי מים ככל האפשר. כך שאם מפקחים על 300 קידוחים, יש צורך בבדיקה פיזית של הקידוחים או, לחילופין, באמצעי מעקב המותקנים בכל קידוח באופן קבוע, אך זה יקר מאוד.
אחת ממטרות המחקר לדברי ד"ר Chaussard, הייתה לבדוק האם ניתן להשתמש בשיטת חישה מרחוק שהינה זולה יחסית, ושאינה דורשת ניטור פיזי, על מנת להבין כיצד האקוויפרים מגיבים לאקלים משתנה ולפעילות אנושית.
צוות המחקר כלל חוקרים ומדענים מנאס"א, אוניברסיטת Berkeley ואוניברסיטת Purdue וכן גם מרשויות המים של מחוז סנטה קלרה. המחקר עצמו פורסם בספטמבר 2017 בכתב העת המדעי Journal of Geophysical Research
האקוויפר של עמק הסיליקון החל להתאושש באמצע הבצורת
במהלך הבצורת של השנים 2012 עד 2015, השתמשו רשויות המים של מחוז סנטה קלרה באמצעי חיסכון, שכללו הגבלות השקיה, מקלחות קצרות יותר וכן המרת מדשאות ובריכות לתצורות נוף הצורכות פחות מים. בנוסף, דאגה הרשות לייבוא של מים.
לדבר ד"ר Chaussard, אמצעי החיסכון הללו סייעו ככל הנראה במניעת נזק בלתי הפיך באקוויפר של העמק. היא מסבירה שכאשר מפלסי מי התהום מגיעים לשפל, החמר הנקבובי ממנו בנוי האקוויפר יכול להתייבש עד כדי כך שתיפגע יכולתו לספוג עוד מים.
המחקר החדש מראה שהתופעה האמורה נמנעה בעמק סנטה קלרה. עקב מאמצי ניהול המים האינטנסיביים, האקוויפר של עמק סנטה קלרה התחיל להתאושש כבר בסוף שנת 2014, כאשר הבצורת עדיין הייתה בעיצומה. המחקר מצא כי מי התהום חזרו למפלס המקורי שלהם (טרום-בצורת) ב-2017.
ד"ר Chaussard , מציינת כי אין זה אומר שהאקוויפרים אינם זקוקים להגנה. שימושים עירוניים, חקלאיים ואחרים עשויים ליצור עומס גם בזמנים שבהם הגשמים יורדים בשפע, ורבים מהאקוויפרים של קליפורניה אינם מנוטרים כראוי.
הבצורת האחרונה הגבירה את המודעות לחשיבות של מי התהום, וב-2014 נחקק חוק ניהול בר-קיימא של מי תהום. החוק דורש מרשויות מקומיות ואזוריות לנהל את מקורות המים באופן בר קיימא, לראשונה בהיסטוריה של קליפורניה, לאחר שנים של הזנחה. לדברי ד"ר Chaussard, מעקב לווייני יכול לספק דרך לניטור מי תהום ברחבי קליפורניה בזמן אמת, גורם מפתח במניעת שימוש יתר.
מדידת תנועות זעירות על פני כדור הארץ
צוות המחקר של ד"ר Chaussard עשה שימוש בטכניקה המכונה InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar), על מנת ללכוד את התנועות הזעירות של קליפת כדור הארץ, הנובעות מעלייה וירידה במפלסי המים התת קרקעיים.
לדברי ד"ר Chaussard, טכניקת ה-InSAR, מאפשרת למדוד במדויק תנועות גיאולוגיות קטנות על פני שטחים גדולים. מדענים השתמשו בטכניקה זאת כדי למדוד דפורמציה הקשורה להרי געש ורעידות אדמה, וכעת נעשה בה שימוש על מנת לעקוב אחרי מי תהום.
ד"ר Chaussard השתמשה לראשונה בטכניקת ה- InSAR בשנת 2014, כדי לפקח על האקוויפרים, ואומרת שהשיטה יכולה לעבוד בכל מקום בעולם שבו יש מידע זמין מלוויינים, כולל במדינות מתפתחות עם משאבים מוגבלים.
הטכניקה מסמנת שיפור לעומת השיטות המסורתיות, משום שהיא מאפשרת למדענים למדוד שינויים במפלסי המים על פני אזורים גדולים בתדירות גבוהה. הנתונים במחקר החדש הגיעו מ- COSMO SkyMed, מערכת של ארבעה לוויינים איטלקיים, שסיפקה מידע על האקוויפר של עמק סנטה קלרה, בתדירות גבוהה (כפעם ביום).
לסיום, טענה ד"ר Chaussard כי מעקב אחר קידוחים, גם אם יש לך הרבה מהן, לעולם לא יתן כיסוי מלא למתרחש. ה-InSAR מספקת תמונה שלמה יותר ומסייעת למלא את הפערים.