Woda, podstawowy zasób naturalny niezbędny do życia na Ziemi, jest zagrożona. Niedobór wody i brak bezpieczeństwa, spowodowane głównie zmianami klimatycznymi, stały się krytycznymi problemami na całym świecie, które dodatkowo pogłębiają się z powodu nieefektywności w wykorzystaniu wody i zarządzaniu nią.
Ponieważ rok 2023 jest najcieplejszym w historii rokiem, a kilka obszarów na całym świecie dotkniętych jest powszechną suszą, problem niedoboru wody osiąga punkt wrzenia. W Indiach problem jest tak poważny, że rolnicy toczą ze sobą wojnę z powodu sprawiedliwego udziału w szybko zmniejszających się zasobach wody, podczas gdy we Francji lokalne konflikty o wodę przybrały gwałtowny charakter.
Nowe podejście do wód gruntowych podczas suszy
Wody podziemne znajdują się w centrum wyzwań związanych z gospodarką wodną, dostarczając 65% wody pitnej i 25% do nawadniania rolnictwa w 27 państwach członkowskich UE.
Główne presje na wody podziemne to nadmierna eksploatacja i zmiany klimatyczne, szczególnie w regionach doświadczających urbanizacji i wzrostu populacji, przy czym zubożenie wód gruntowych prowadzi do szeregu negatywnych skutków.
Podobnie jak wiele części Europy Południowej, południowa Portugalia doświadcza suszy i spadku opadów, co ma wpływ na produktywność sektora rolnego w regionie, wyjaśnia Vânia Sousa, badaczka ds. środowiska na Uniwersytecie w Algarve.
„W związku ze skutkami zmian klimatycznych nie spodziewamy się, że susza ustąpi. Musimy wspólnie pracować nad nowymi, zrównoważonymi rozwiązaniami, które pomogą rozwiązać problem regionalnego niedoboru wody” – podkreśliła.
Projekt eGroundwater
Projekt „eGroundwater”, kierowany przez naukowców zajmujących się ochroną środowiska z Uniwersytetu w Algarve i wspierany danymi klimatycznymi, takimi jak prognozy nawadniania i historyczne wzorce pogodowe, to aplikacja mobilna skupiająca się na zbiorowym, kierowanym przez obywateli podejściu do zarządzania wodami gruntowymi.
Platforma eGroundwater ma na celu dostarczanie rolnikom i użytkownikom wód podziemnych skonsolidowanych informacji na temat stanu dostaw wody i specyfikacji technicznych, a jednocześnie umożliwia użytkownikom przesyłanie i udostępnianie własnych danych.
Aplikacja zawiera sezonowe prognozy meteorologiczne opracowane przez usługę Copernicus Climate Change Service (C3S), które służą do przewidywania skumulowanych opadów na obszarach rolniczych. Pomaga to rolnikom przewidzieć ilość wody i optymalizować jej wykorzystanie w sezonie nawadniającym.
Ponadto prognozy klimatyczne CMIP6 z C3S służą do komunikowania przyszłych scenariuszy ładowania i przewidywania, w jaki sposób zmiany klimatyczne mogą wpłynąć na poziom wód gruntowych. Informacje te są prezentowane użytkownikom wód podziemnych podczas warsztatów, w celu uzyskania informacji zwrotnej i zaprojektowania ścieżek adaptacji zgodnie z przyszłą dostępnością wód podziemnych.
Zmiana paradygmatu w użytkowaniu i zarządzaniu wodą
Innowacje takie jak aplikacja eGroundwater stanowią zmianę paradygmatu w użytkowaniu wody i zarządzaniu nią, oddając energię z powrotem w ręce użytkowników wody. Podejście to okazuje się skuteczne w pobliskich regionach, w tym w Maroku, Algierii i Hiszpanii.
Vânia Sousa, która stoi na czele programu, twierdzi, że dużą część dotychczasowego sukcesu stanowi przejrzystość i odpowiedzialność, ale wszystko zaczyna się od gromadzenia i wprowadzania danych klimatycznych.
„Jednym z najważniejszych problemów w zarządzaniu wodami podziemnymi jest niedobór danych. Big Data i ulepszone systemy informacyjne (EIS) są kluczem do pokonania tej przeszkody, zapewniając użytkownikom i menedżerom przydatne, precyzyjne i rzetelne dane i informacje.
Platforma ułatwia symulacje zużycia wody, współtworzenie nowych scenariuszy zarządzania, tworzenie systemu informacji obywatelskiej na temat dostępności i dynamiki wód gruntowych, które stanowią podstawę rozwiązania eGroundwater.
Dane programu Copernicus wspierają rolników
Usługa Copernicus Climate Change Service (C3S) w coraz większym stopniu wspiera rozwój praktycznych rozwiązań środowiskowych, takich jak rozwiązanie eGroundwater.
Ich techniki gromadzenia danych obejmują systemy obserwacji Ziemi (drony, teledetekcja) i automatyczne czujniki (poziom wilgotności gleby) – narzędzia, które pomagają społecznościom i przedsiębiorstwom przygotować się na zmieniający się klimat.
Na przykład dane dotyczące jakości gleby mogą wskazać, czy rośliny mają optymalną ilość wody i ograniczyć nawadnianie nawet o 20 procent bez zmniejszania produktywności.
„Te innowacyjne rozwiązania, które łączą naukę z ludzkimi potrzebami i zachowaniami, sprawdzają się, a niezwykle ważne są nowe rozwiązania, które są badane w obliczu kolejnego potencjalnie suchego i gorącego lata” – powiedział Sousa.
Oprócz eGroundwater program Copernicus oferuje szeroką gamę satelitarnych i in-situ danych klimatycznych oraz usług monitorowania w celu wspierania zarządzania środowiskowego w ramach inicjatyw takich jak Globalne Obserwatorium Suszy (część usługi zarządzania kryzysowego programu Copernicus).
W Europie inicjatywy wykorzystujące dane programu Copernicus obejmują finansowaną przez NERC europejską inicjatywę dotyczącą suszy wód gruntowych oraz wskaźnik suszy wód podziemnych FutureWater, obecnie testowany w południowej Hiszpanii, gdzie niezrównoważony rozwój wód gruntowych zagraża bezpieczeństwu wodnemu, a także chronionym ekosystemom.
Pilot na przyszłość
Ze studium przypadku warstwy wodonośnej Campina de Faro w Algarve wynika, że wczesne zainteresowanie rolników projektem eGroundwater sugeruje otwartość regionu na strukturalne rozwiązanie problemu niedoboru wody.
Działania w ramach projektu pomogły także naukowcom z Uniwersytetu Algarve w lepszym zrozumieniu presji człowieka wpływającej na system warstw wodonośnych, zachowania hydraulicznego i powiązań z łączącymi zbiornikami wodnymi.
Chociaż przeszkody na wczesnym etapie są oczywiste, takie jak niepewność co do aktualnej dystrybucji, niskie zaufanie użytkowników i brak zachęt dla rolników do śledzenia zużycia wody, naukowcy są pewni, że tego typu inicjatywy będą nadal badane, zwłaszcza w środowiskach regionalnych gdzie łatwiej jest zarządzać.
„Chociaż jest to wczesny etap tego programu pilotażowego, istnieją wyraźne oznaki, że może to być znacznie wydajniejszy i szczęśliwszy proces zarówno dla rolników, jak i użytkowników turystyki. Społecznie przynosi to dobre rezultaty, ponieważ czujemy się bardziej odpowiedzialni przed naszymi rówieśnikami niż przed rządami w odległych miastach.
„Z tego powodu naprawdę uważam, że lokalne ruchy terytorialne są kluczem do budowania odporności na skutki klimatyczne i zdarzenia takie jak susze” – podsumowała Sousa.
