Nově zveřejněná mapa s vysokým rozlišením ukazuje, že pevnina Spojených států obsahuje ohromujících 306 500 kubických kilometrů podzemní vody – což odpovídá 13násobku objemu všech Velkých jezer dohromady. Objev, který zveřejnili vědci z Princetonské univerzity, představuje dosud nejpřesnější odhad skrytých zásob sladké vody v zemi, což je zdroj, který je mnohem významnější, než se dříve myslelo.
Skrytá vodní stupnice
Po celá desetiletí bylo pochopení zásob podzemní vody ztíženo obtížností přímého měření. Zatímco povrchová voda je snadno pozorovatelná, podzemní vodonosné vrstvy zůstávají z velké části neviditelné. Nová mapa využívá více než milion měření pořízených v letech 1895 až 2023, stejně jako satelitní data a strojové učení, k vytvoření detailního obrazu až do hloubky 392 metrů (asi 1 286 stop).
Předchozí odhady se značně lišily, od 159 000 do 570 000 kubických kilometrů. Nejnovější odhad tento rozsah výrazně zužuje a poskytuje rozlišení 10 000krát vyšší než dřívější metody. Tento rozdíl není jen akademický; snížení rozlišení mapy uměle snížilo odhad o 18 %, což dokazuje důležitost přesných dat.
Proč na tom záleží: Podzemní voda jako strategická rezervace
Tento objev zdůrazňuje kritickou roli podzemních vod při hospodaření s vodními zdroji. Hydrologové často srovnávají povrchovou vodu s běžným účtem – používaným pro okamžité potřeby – zatímco podzemní voda funguje jako spořicí účet, který se v průběhu času hromadí. Doposud nám však chybělo přesné pochopení toho, kolik přesně je na tomto účtu.
Následky jsou obrovské. Podzemní voda podporuje zemědělství, průmysl a zásobování měst vodou, zejména v suchých a polosuchých oblastech. Znalost skutečného rozsahu těchto populací umožňuje lepší plánování, zvláště když změna klimatu zhoršuje sucha a zvyšuje poptávku.
Jak byla vytvořena mapa: Přístup strojového učení
Mapa byla vytvořena kombinací dat z vrtů, satelitních dat (včetně mise NASA GRACE) a environmentálních faktorů, jako jsou srážky a typ půdy. Výzkumný tým poté vycvičil model strojového učení, aby zaplnil mezery a extrapoloval ze stávajících dat.
Zajímavé je, že „předpojatost“ zabudovaná do modelu – často vnímaná jako negativní faktor ve strojovém učení – se ukázala jako prospěšná. Algoritmus implicitně zohlednil těžbu lidské vody tím, že rozeznal signál čerpání podzemní vody a vyčerpání v historických datech. To znamená, že mapa nejen ukazuje kolik vody existuje, ale také jak se využívá.
Skrytá spojení s podzemní vodou
Mapa ukazuje, že asi na 40 % pevniny USA je hladina vody méně než 10 metrů pod povrchem. Tato malá hloubka usnadňuje interakci mezi podzemní vodou, vegetací a půdou, což zdůrazňuje vzájemnou propojenost těchto systémů. Údaje s vysokým rozlišením také zdůrazňují regionální rozdíly v dostupnosti podzemních vod a poskytují informace o cílenějších strategiích řízení.
„Podzemní voda je doslova všude a neustále,“ říká Laura Condon, hydroložka z University of Arizona. “Někde jsou v hloubce 300 metrů, jinde – v hloubce 1 metr. Ale kdekoli stojíte, kopejte a někde je voda.”
Nová mapa podzemních vod není jen vědeckým úspěchem; je to praktický nástroj pro osoby s rozhodovací pravomocí, zemědělce a kohokoli, kdo se zabývá udržitelným využíváním vody. Studie zdůrazňuje základní pravdu: podzemní voda je životně důležitý, ale často podceňovaný zdroj a řízení s ní vyžaduje přesná data a rozumné strategie.
