Satelliitti katsoi Intian kaivot

Pohjaveden käyttö suhteessa sen uusiutumiseen Intian osavaltioissa. © NASA/Matt Rodell

Maaliskuussa 2002 laukaistu Saksan avaruuskeskuksen ja NASA:n Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) –satelliittikaksikko tarkkailee muutoksia maapallon painovoimakentässä. Käytännössä satelliitit kiertävät maapalloa 300 kilometrin korkeudessa noin 220 kilometrin etäisyydellä toisistaan, ja jälkimmäinen mittaa mikroaaltojen avulla niiden välimatkan muutoksia. Kun etummainen satelliitti osuu keskimääräistä suuremman painovoimakentän alueelle, sen nopeus kiihtyy. Kentän taas pienentyessä se hidastaa vauhtiaan, ja jälkimmäinen satelliitti puolestaan saavuttaa sitä. Kun satelliittipari kulkee uudestaan ja uudestaan saman kohdan ohi, ne pystyvät havaitsemaan painovoiman muutokset, jotka pääasiassa johtuvat veden liikkeistä. Vaikka moniin muihin satelliitteihin verrattuna GRACE on epätarkka ja hidas, eli se pystyy erottamaan vain 400 kertaa 400 kilometrin kokoisia yksityiskohtia enintään kymmenen päivän välein, se kykenee muista mittaustavoista poiketen määrittämään myös maan pinnan alla tapahtuvia pohjaveden muutoksia. Ensimmäisten kuuden toimintavuotensa aikana GRACE havaitsi suurimmat painovoimamuutokset lentäessään sulavien jäätiköiden yllä. Toiseksi suurimmat osuivat Pohjois-Intian pohjavesialueille.

GRACE:n avulla on aiemmin havainnoitu jääkenttien kutistumista, merivirtojen muutoksia, kuivuuskausien vaikutuksia ja suurten järvien pinnan alenemista. Pohjaveden mittaaminen oli näitä vaikeampaa, sillä siinä piti poistaa kasvillisuuden vuodenaikavaihtelujen, maankosteuden, Himalajan jäätikköjen sulamisen sekä järvien, riisipeltojen ja tekoaltaiden vaikutus.

Viime viikolla Matthew Rodell, Isabella Velicogna ja James Famiglietti julkaisivat Nature -tiedelehdessä tutkimuksen, jossa he yhdistivät GRACE:n mittaustulokset veden kiertoa kuvaaviin laskentamalleihin. Tulosten mukaan elokuun 2002 ja lokakuun 2008 välillä Rajasthanin, Punjabin ja Haryanan osavaltioiden alueelta hävisi vuosittain pohjavettä 13,2 – 22,2 miljardia litraa, eli vedenpinta kaivoissa vajoaa noin metrin kolmessa vuodessa. Sinänsä pohjaveden väheneminen on odotettua, mutta sen nopeus yllättää. Intian vesivarojen ministeriön virallisen arvion mukaan vettä menetetään vuosittain vain 13,2 miljardia litraa. Kaikkiaan vettä katosi tarkastelujaksolla yli kaksi kertaa enemmän kuin Intian suurin tekojärvi Upper Wainganga pystyy varastoimaan.

Yhtä synkkiin arvioihin johtopäätöksiin päätyivät myös intialainen Virendra Tiwari sekä yhdysvaltalaiset John Wahr ja Sean Swenson. He ltarkastelivat Itä-Pakistanista yli Pohjois-Intian aina Bangladeshiin saakka ulottuvaa lähes koko Länsi-Euroopan kokoista aluetta ja laskivat GRACE:n mittausten perusteella, että seudulla pohjavesi hupenee 45 – 63 miljardin litran vuosivauhdilla. Tulokset julkaistaan myöhemmin kokonaisuudessaan Geophysical Research Letters -tiedelehdessä.

Pohjavesien katoaminen ei voi johtua kuivuudesta, sillä vain tutkimuksien aloitusvuosi 2002 oli normaalia vähäsateisempi. Sen sijaan vuosina 2003 ja 2008 satoi poikkeuksellisen paljon, ja muulloin sademäärät osuivat muutaman kymmenen millimetrin sisälle pitkäaikaisesta keskiarvosta. Alueen sademäärät muistuttavat normaalisti Etelä-Suomen arvoja, mutta vuodenaikojen ja alueiden välillä on merkittäviä eroja.

Lähes varmasti syylliseksi osoittautuukin ihmisen toiminta. Pohjois-Intiassa keinokastelua käytetään yleisesti, ja jopa 50 – 75 % maa-alueesta on varustettu keinokastelujärjestelmillä. Lisäksi alueella elää 600 miljoonaa ihmistä, joista 18 miljoonaa pääkaupunki New Delhin ympäristössä. Rodellin ja Tiwarin tutkimukset vihjaavatkin, että viime vuosikymmenellä vettä on pumpattu jopa 70 % enemmän kuin Intian viranomaiset arvioivat 1990-luvun puolivälissä. Pahimmillaan onkin koettu paikallisia katastrofeja, joissa pohjaveden pinta on vajonnut kymmenenkin metriä vuodessa. Päättäjät ovat vastanneet ongelmiin antamalla viljelijöille sähköä ilmaiseksi, jolloin he ovat voineet nostaa vettä entistä tehokkaammilla pumpuilla entistä syvemmistä kaivoista.

Science-tiedelehden haastattelussa Famiglietti totesi, että GRACE voi auttaa kehittyvien maiden vesivarojen hoidossa näyttämällä tilanteen kokonaiskuvan. Pohjois-Intiassa nyt saatu kokonaiskuva ei vielä riitä ratkaisujen löytämiseen, ja Famigliettin mukaan toistaiseksi tiedetään vain, että kaivot eivät ole pohjattomia.

Lisää aiheesta

M. Rodell ym. Nature, doi:10.1038/nature08238; 2009
Alkuperäinen tutkimusartikkeli

NASA
Tutkijoiden oma tiedote

Central Ground Water Board of India
Paljon tietoja Intian pohjavesitilanteesta

Kommentit

Ei kommentteja

Kirjaudu kommentoidaksesi