Een onlangs vrijgegeven kaart met hoge resolutie laat zien dat de aangrenzende Verenigde Staten maar liefst 306.500 kubieke kilometer grondwater bevatten – wat overeenkomt met 13 keer het gecombineerde volume van alle Grote Meren. Deze bevinding, gepubliceerd door onderzoekers van de Princeton University, geeft de meest nauwkeurige schatting tot nu toe van de verborgen zoetwaterreserves van het land, een hulpbron die veel substantieeler is dan eerder werd aangenomen.
De schaal van verborgen water
Decennialang werd het inzicht in de grondwaterreserves belemmerd door de moeilijkheid van directe metingen. Hoewel oppervlaktewater gemakkelijk zichtbaar is, blijven ondergrondse watervoerende lagen grotendeels onzichtbaar. De nieuwe kaart maakt gebruik van meer dan een miljoen metingen die tussen 1895 en 2023 zijn gedaan, naast satellietgegevens en machinaal leren, om een gedetailleerd beeld te creëren tot een diepte van 392 meter (ongeveer 1.286 voet).
Eerdere schattingen liepen sterk uiteen, variërend van 159.000 tot 570.000 kubieke kilometer. De nieuwste beoordeling verkleint dit bereik aanzienlijk en biedt een resolutie die tot 10.000 keer hoger is dan eerdere methoden. Het verschil is niet louter academisch; Door de resolutie van de kaart te verlagen, werd de schatting kunstmatig met 18% verlaagd, wat het belang van nauwkeurige gegevens aantoont.
Waarom dit belangrijk is: grondwater als strategische reserve
Deze ontdekking benadrukt de cruciale rol die grondwater speelt in het waterbeheer. Hydrologen vergelijken oppervlaktewater vaak met een lopende rekening – gebruikt voor onmiddellijke behoeften – terwijl grondwater fungeert als een spaarrekening die zich in de loop van de tijd opstapelt. Tot nu toe hadden we echter geen goed inzicht in het bedrag dat op die rekening stond.
De gevolgen zijn verstrekkend. Grondwater ondersteunt de landbouw, de industrie en de gemeentelijke watervoorziening, vooral in droge en semi-aride gebieden. Het kennen van de werkelijke omvang van deze reserves maakt een betere planning mogelijk, vooral omdat de klimaatverandering de droogtes intensiveert en de vraag doet toenemen.
Hoe de kaart is gemaakt: een machine learning-aanpak
De kaart is gemaakt door bronobservaties, satellietgegevens (waaronder NASA’s GRACE-missie) en omgevingsfactoren zoals neerslag en bodemtype te combineren. Het onderzoeksteam trainde vervolgens een machine learning-model om de lacunes op te vullen en te extrapoleren uit bestaande gegevens.
Interessant genoeg bleek de inherente ‘bias’ van het model – vaak gezien als een negatief punt bij machinaal leren – gunstig te zijn. Het algoritme hield impliciet rekening met de menselijke waterwinning en herkende het signaal van het pompen en uitputten van grondwater in de historische gegevens. Dit betekent dat de kaart niet alleen laat zien hoeveel water er is, maar ook weerspiegelt hoe het wordt gebruikt.
De verborgen verbindingen van grondwater
De kaart laat zien dat ongeveer 40% van de aangrenzende VS een grondwaterspiegel heeft die zich minder dan 10 meter onder het oppervlak bevindt. Deze geringe diepte vergemakkelijkt de interactie tussen grondwater, vegetatie en het land, wat de onderlinge verbondenheid van deze systemen onderstreept. De gegevens met hoge resolutie benadrukken ook regionale verschillen in de beschikbaarheid van grondwater, wat leidt tot meer gerichte beheerstrategieën.
“Grondwater is letterlijk altijd en overal aanwezig”, zegt Laura Condon, hydroloog aan de Universiteit van Arizona. “Op sommige plaatsen is het 300 meter diep, op andere plaatsen is het 1 meter diep. Maar waar je ook staat, graaf naar beneden, en er is ergens water.”
De nieuwe grondwaterkaart is niet alleen een wetenschappelijke prestatie; het is een praktisch hulpmiddel voor besluitvormers, boeren en iedereen die zich zorgen maakt over duurzaam watergebruik. Het onderzoek onderstreept een fundamentele waarheid: grondwater is een essentiële, maar vaak over het hoofd geziene hulpbron, en het beheer ervan vereist nauwkeurige gegevens en geïnformeerde strategieën.
