Hogyan mérhető fel egy ekkora vízkészlet?
A Föld édesvízkészletének csak kis része található a felszínen, ahol könnyű mérni. Ennél sokkal nehezebb feltérképezni, mi rejtőzik a talajban, mert a víz szintje és a talaj áteresztőképessége helyenként jelentősen eltér. A kutatók ezért szívesen hasonlítják a csapadékot és a felszíni vizeket egy folyószámlához, amelyből gyorsan lehet gazdálkodni, míg a talajvizet egy takarékszámlához, ami hosszú távon tartalékokat biztosíthat – feltéve, ha tudjuk, mennyi van belőle.
A megbízható adatok gyűjtése nehéz. A hagyományos módszer a kutak mérése, de ezek főként ott találhatók, ahol sok víz van a felszín alatt. Ez torzítja az összképet, a ritkán mért területekről ugyanis kevés az adat. A víz szintjét eddig általában 1 kilométeres felbontású térképeken próbálták modellezni, nagyobb léptékű adatokhoz pedig műholdakat is bevetettek, de azok felbontása mindössze 300 kilométeres volt. Ezekhez képest most ugrásszerű javulást jelent a 30 méteres részletesség.
Az áttörést a MI hozta el
Ekkor következett be a fordulat: a szakemberek ötvözték a terepen vett fúrási adatokat, a műholdas megfigyeléseket, valamint a csapadékot, hőmérsékletet, talajszerkezetet, magassági adatokat és a vízfolyásoktól mért távolságot ábrázoló térképeket. Ezeket a közel egymillió mérési pontot 1895 és 2023 között gyűjtötték össze, majd gépi tanulás segítségével dolgozták fel.
A MI nagy előnye, hogy egyszerre képes felismerni az összefüggéseket, valamint beépíteni a vízkitermelés és a talajvízszint csökkenésének tényeit, amelyeket a korábbi becslések gyakran figyelmen kívül hagytak. Feltételezhető, hogy az emberi tevékenység hatását is beépítette az algoritmus – így még precízebb képet kaptak a valós föld alatti vízkészletről.
A talajvíz szerepe és eloszlása
Az eredmények szerint az ország területének 40%-án 10 méternél sekélyebben található a vízszint, ami lehetővé teszi, hogy a növények gyökerei közvetlen kapcsolatba kerüljenek a talajvízzel. Ez a felismerés újabb lendületet adhat a mezőgazdasági döntéseknek.
A kutatók hangsúlyozzák, hogy a friss térkép nemcsak a döntéshozók, hanem a gazdálkodók vagy akár a hétköznapi emberek számára is hasznos lehet, mert pontosabb képet ad arról, hol, milyen mélyen érhető el a víz. Bárhol is állunk, ha ásni kezdünk, valahol 1 és 300 méter között előbb-utóbb biztosan vízre bukkanunk.
Összefoglalva, a fejlett MI-algoritmusnak és a 30 méteres felbontásnak köszönhetően most először sikerült részletes, országos képet kapni az Egyesült Államok föld alatti vízvagyonáról – ami a klímaváltozás és a növekvő vízhasználat idején kulcsfontosságú információvá válhat.
