Projekt-Remote-Sensing-Wasser-Verbrauch

Herausforderung. Anwendung der Fernerkundung zur Bewertung der potenziellen Verringerung des Wasserverbrauchs durch die Umstellung von traditioneller Überflutungsbewässerung auf Tropfbewässerung

Lösung. Da die Wasserversorgung immer knapper wird, sind die Wasserwirtschaftsbehörden gezwungen, die Auswirkungen der landwirtschaftlichen Bewässerung auf die wirtschaftliche Entwicklung und Nachhaltigkeit zu bewerten. Eine der Strategien zur Verringerung dieser Auswirkungen ist die Umstellung der traditionellen Bewässerungsmethoden auf wassersparende Verfahren. Im Rahmen eines größeren Projekts der New Mexico Interstate Stream Commission, das die ökologischen und wirtschaftlichen Auswirkungen der Umstellung von Überflutungsbewässerung auf Tröpfchenbewässerung untersuchen soll, hat INTERA die wassersparende Effektivität der Tröpfchenbewässerung in der Region Deming, New Mexico, mit Hilfe einer auf Fernerkundung basierenden Technik in Kombination mit einer Datenerfassung am Boden bewertet. Die auf Fernerkundung basierende Technik nutzte relative Temperaturunterschiede als Stellvertreter für den Wasserverbrauch, um die relativen Unterschiede im Pflanzenverbrauch zwischen überfluteten und tropfenbewässerten Feldern aufzuzeigen. Die Temperaturanalyse zeigte, dass die Felder mit Tropfbewässerung im Durchschnitt kühler waren als die Felder mit Flutbewässerung, was auf einen höheren Wasserverbrauch hindeutet. Der höhere Wasserverbrauch von Feldern mit Tropfbewässerung wurde durch die Bestimmung der Evapotranspiration (ET) auf allen Feldern mit Hilfe des Landsat-basierten Energiebilanzmodells Mapping Evapotranspiration with Internalized Calibration (METRIC™) bestätigt. Die METRIC-Analyse ergab eine höhere momentane ET für Felder mit Tropfbewässerung im Vergleich zu Feldern mit Überschwemmungsbewässerung und bestätigte, dass Felder mit Tropfbewässerung mehr Wasser verbrauchten als Felder mit Überschwemmungsbewässerung, die mit der gleichen Kultur bepflanzt waren. Ein höherer Wasserverbrauch führt im Allgemeinen zu mehr Biomasse und damit zu höheren Ernteerträgen, was auch durch den höheren relativen Normalized Difference Vegetation Index für die tropfbewässerten Felder bestätigt wurde. Die Ergebnisse der Arbeit von INTERA bestätigen frühere Schätzungen über die Auswirkungen einer effizienteren Tropfbewässerung auf den höheren Wasserverbrauch in dem Gebiet. Der höhere Wasserverbrauch bei der Tropfbewässerung ist darauf zurückzuführen, dass die Erzeuger aufgrund der begrenzten Wasservorräte und der geregelten Obergrenzen für die Pumpmengen dank der höheren Effizienz der Tropfbewässerung einen größeren Prozentsatz des gepumpten Grundwassers in ET umwandeln können und die "Rückgabe" von Versickerungsverlusten an das Grundwassersystem, das zuvor den Grundwasserleiter wieder mit Wasser versorgt hat, verringert wird. Unsere Analyse veranschaulicht die Nützlichkeit von Fernerkundungstechniken zur Bewertung räumlicher Muster der ET bei verschiedenen Bewässerungsmethoden. Die Ergebnisse veranschaulichen ein erstes quantitatives Instrument, das von den Bewirtschaftern der Wasserressourcen bei der Formulierung von Maßnahmen zur Begrenzung des Nettowasserverbrauchs und zur Aufrechterhaltung zuverlässiger Wasserversorgungsquellen verwendet werden kann.