Az emberi tevékenység számos helyen a vízkörforgást is kimutathatóan
átalakítja. Bolygónk gravitációs erőterét kutató műholdakkal igazolták a jelenséget.
A Föld vízkörforgását alapvetően olyan természetes folyamatok működtetik, mint a párolgás, a csapadékképződés és a folyók vízszállítása. Az emberi tevékenység azonban egyre nagyobb mértékben befolyásolja, hogy bolygónk különböző területein mennyi víz található. Az öntözéses mezőgazdasági termelés, a felszín alatti vízkészletek kitermelése, a víztározók építése és a természetes növényzet átalakítása mind megváltoztatják a víz földrajzi eloszlását. Egy új kutatás most minden korábbinál részletesebben mutatta meg, hol és milyen mértékben érvényesülnek ezek a hatások. Az eredményeket nemrég a Proceedings of the National Academy of Sciences című folyóiratban publikálták.
A kutatók az amerikai NASA és a német DLR űrügynökségek közös GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) és a program folytatását jelentő GRACE-FO (GRACE Follow-On) műholdpárosainak bő két évtizedet átölelő, 2002 áprilisa és 2025 novembere között gyűjtött adatait elemezték. Ezek a műholdak nem közvetlenül a víz mennyiségét mérik, hanem a Föld gravitációs terének rendkívül apró változásait. A két, pályájukon szorosan egymást követő műhold közötti távolság ingadozásaiból következtetni lehet arra, hogy egy adott területen növekedett vagy csökkent-e a víz tömege. Így a talajnedvesség, a felszín alatti vizek, a tavak, valamint a hó- és jégtakaró együttes változása is nyomon követhető. Az új feldolgozási módszerrel a korábbiaknál 5–10-szer finomabb térbeli felbontást sikerült elérni a hosszú távú változások feltérképezésében.
Ilyen konfigurációban dolgoztak/dolgoznak a Föld körül a GRACE, illetve GRACE-FO műholdpárosok. (Fantáziakép: NASA)
A vizsgálat során a kutatók 40 olyan földrajzi térséget azonosítottak, ahol a vízkészletek változása szoros kapcsolatot mutatott az emberi tevékenységgel. Az összefüggések az Antarktisz és Ausztrália kivételével valamennyi kontinensen kimutathatók voltak. Négy nagyobb térségben az emberi tevékenység valamely tényezője még az éghajlati változóknál is erősebb statisztikai kapcsolatot mutatott a vízkészletek hosszú távú alakulásával. Ez azért is figyelemre méltó, mert a vízkészletek változását gyakran elsősorban az aszályokkal vagy a csapadékmennyiség ingadozásával magyarázzák. (Aminek közvetve, a klímaváltozás révén persze szintén lehet köze az emberi tevékenységhez.)
A szárazföldi vízkészletek változási tendenciái a GRACE és GRACE-FO műholdas gravimetriai küldetéseik mérései alapján, 2002. április és 2025. november között. A fekete körvonallal jelölt foltok azokat a régiókat jelölik, ahol a változások szoros összefüggést mutatnak az emberi tevékenységgel. A színskálán a barna árnyalatai csökkenést, a kéké növekedést jeleznek, vízoszlopmagasság-egyenértékben, cm/év egységben. (Kép: NASA EO / Michala Garrison, adatok: O’Neill et al. 2026)
Milyen változásokról van szó? Az egyik típusú folyamatra példa Kalifornia központi völgye és Észak-India. Itt az intenzív mezőgazdasági célú öntözéshez hatalmas mennyiségű vizet termelnek ki a felszín alatti készletekből. A vízkivétel következtében a föld alatti víztartalékok folyamatosan csökkennek, amit a műholdas gravitációs mérések egyértelműen jeleznek. Hasonló folyamatok figyelhetők meg az Egyesült Államok déli síksági területein és Mexikó Chihuahua államában is. Észak-Indiában az új elemzés ráadásul a korábban becsültnél gyorsabb vízkészlet-csökkenést mutatott ki. A kutatók szerint az ottani csökkenésnek mindössze körülbelül 15 százaléka magyarázható a Himalája gleccsereinek visszahúzódásával, vagyis a felszín alatti vízkészletek kitermelése meghatározó szerepet játszik.
Az emberi beavatkozás azonban nem mindenhol csökkenti a tárolt víz mennyiségét, növekedés is elképzelhető. Afrikában, a Szaharától délre például a természetes szavannák helyén kialakított, esővízzel öntözött kölesföldek terjedésével párhuzamosan a felszín alatti vízszint emelkedését észlelték, még az átlagosnál kevesebb csapadék ellenére is. Hasonló jelenséget figyeltek meg Brazília Maranhão államában, ahol erdők és cserjések helyét szójaföldek vették át. A kutatók szerint ebben szerepet játszhat a termesztett növények eltérő vízfelhasználása és a helyi vízgazdálkodási gyakorlat is. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a földhasználat változásai összetett, olykor meglepő következményekkel járhatnak.
A műholdas mérések az ember által létrehozott víztározók és csatornák hatását is láthatóvá tették. Az oroszországi Angara folyón kialakított Bogucsani-víztározó feltöltése például Észak-Ázsia nem sarkvidéki területeinek egyik legjelentősebb vízkészlet-növekedését okozta. A türkmenisztáni Kara-kum-sivatagban pedig a hatalmas öntözőcsatornából elszivárgó víz növelte a felszín alatti vízkészleteket. Ez jól szemlélteti, hogy a mesterséges vízszállító rendszerek nemcsak ott változtatják meg a vízháztartást, ahová a vizet szánják, hanem a környező területeken is.
A Kara-kum-csatorna folyóvizet vezet el a sivatagi termőföldek öntözésére. Egy részlete vonalszerű, növényzettel borított alakzatként látható ezen a fényképen, amelyet a 65. állandó személyzet egyik űrhajósa készített a Nemzetközi Űrállomás (ISS) fedélzetéről, 2021. június 13-án. A kép alján belóg egy az ISS-hez csatlakozó Cygnus teherűrhajó napelemtáblája. (Kép: NASA/JSC Gateway to Astronaut Photography of Earth)
A legfontosabb tanulság, hogy az emberiség ma már a kontinensek vízkészleteinek eloszlását is mérhető mértékben alakítja. A műholdas gravitációs mérések segítségével olyan változások is felismerhetők, amelyeket a hagyományos felszíni megfigyelőhálózatok nem tudnak megfelelően követni, különösen a ritkán lakott vagy nehezen megközelíthető területeken. A módszer a jövőben hozzájárulhat a vízhiányos térségek pontosabb megfigyeléséhez, a vízgazdálkodási intézkedések hatásainak értékeléséhez és a fenntartható vízhasználat megtervezéséhez. A GRACE és GRACE-FO műholdak eredményei arra is figyelmeztetnek, hogy az emberi döntések akár évtizedeken át érzékelhető nyomot hagyhatnak bolygónk vízháztartásában.
Kapcsolódó link:
The Human Fingerprint on Earth’s Water Cycle (NASA Earth Observatory)
