Zemljin utrip

Pogled skozi okno je bil žalosten. Ko je Greg Asner z raziskovalnim letalom letel nad gozdovi kalifornijskih orjaških sekvoj, ki so ena izmed najvišjih dreves na Zemlji, je videl, kolikšen je bil davek štiri leta trajajoče suše. “Spodaj je vse hudo suho,” je dejal. A ko je pogledal na zaslon v letečem laboratoriju, je bila slika še bolj skrb zbujajoča. Na nekaterih mestih je bil gozd že kar svetlo rdeč. “To pomeni, da so drevesa v hudem šoku.” Digitalne posnetke je na zaslon pošiljal novi sistem za 3D-odčitavanje, ki ga je Asner, ekolog na Carnegiejevem znanstvenem inštitutu, pred kratkim vgradil v raziskovalno letalo.

Dva enaka laserska žarka neprestano otipavata tla in z višine 2100 metrov odčitavata vsako drevesno vejo. Dva enaka spektrometra, enega so izdelali v Nasinem laboratoriju Jet Propulsion Laboratory (JPL), zaznavata na stotine različnih valovnih dolžin odbite Sončeve svetlobe, od vidne pa vse do infrardeče. Tako razkrivata podrobno kemijsko sestavo, ki pove, za katero vrsto dreves gre, in celo, koliko vode so posamezna drevesa absorbirala. To pa je ključni kazalec za ugotavljanje, kako zdrava so. “Tako je, kot bi naredili krvno sliko vsega gozda,” je dejal Asner. Tistega dne je barve na zaslonu nastavil tako, da so bila hudo žejna drevesa svetlo rdeča. Kljub skrb zbujajočim slikam pa je bil zadovoljen – sistem je novo močno orodje za raziskovanje razmer na planetu. “S tem sistemom za odčitavanje dobimo pri enem samem preletu podatke in karte, ki nam o ekosistemu povedo več, kot smo prej s terenskim delom izvedeli v času ene generacije,” je pozneje zapisal. Pri čemer njegov leteči observatorij opravlja samo eno prvih od več širše zastavljenih raziskav. Danes, pol stoletja po tem, ko je prvi vremenski satelit na Zemljo poslal meglene slike oblakov, ki so se vrtinčili nad severnim Atlantikom, imajo raziskovalci na voljo zares vrhunske senzorje – so torej vse boljše in boljše orodje za spremljanje Zemljinih življenjskih znakov.

Leta 2014 in na začetku leta 2015 je Nasa začela pet novih projektov za opazovanje in raziskovanje Zemlje (dva potekata na Mednarodni vesoljski postaji), pri katerih sodeluje kar 19 vesoljskih agencij iz Brazilije, Kitajske, Evrope in od drugod. “Ni dvoma, nim letalom redno prečesavala Yosemitski narodni park in merila količine snega, ki polnijo zadrževalnik Hetch Hetchy, glavni vir, iz katerega pitno vodo dobiva San Francisco. Painterjevo letalo, imenovano Leteči snežni observatorij, so opremili s kopico senzorjev, podobnih tistim v letalu Grega Asnerja: z lidarjem za merjenje debeline snežne odeje in optičnim spektrometrom za analizo lastnosti snega. Lidar deluje podobno kot radar, le da uporablja laserski žarek. Iz časa, ki ga potrebuje svetloba za odboj od površine snega, izračunajo višino letala nad snežno odejo. Potem te podatke primerjajo s posnetkom iste topografije, ki so ga napravili na kakšen poletni dan, ko ni bilo snega. Painter in sodelavci lahko tako redno in natančno merijo količino snega na vsem 1200 kvadratnih kilometrov velikem ozemlju, s katerega se voda steka v zadrževalnik.

Sočasno s temi meritvami pa s spektrometrom ugotavljajo velikost zrn v snegu in koliko prahu se je nabralo na površju. Oboje vpliva na to, kako hitro se bo snežna odeja spomladi začela taliti in koliko vode se bo steklo v zadrževalnik. “Takšne množice podatkov še nikoli nismo imeli,” je povedal Graham. Painter je ugotovil, da je vse manj snežnih padavin tudi v Skalnem gorovju, ki zagotavlja pitno vodo za milijone prebivalcev po celotnem jugozahodnem delu ZDA. V kratkem naj bi s svojo opazovalno tehnologijo raziskoval gorske pokrajine drugod po svetu, kjer pojemajoče snežne padavine prinašajo vse manj vode, kot na primer v Himalaji, kjer izvirata veliki reki Ind in Ganges. “Do konca desetletja bo pomanjkanje snežnih padavin in s tem pitne vode prizadelo že skoraj dve milijardi ljudi,” pravi. “To bo ena najhujših posledic podnebnih sprememb.” KER SE V KALIFORNIJSKE reke in zadrževalnike steka vse manj vode, so oblasti omejile količine, namenjene kmetijstvu, ki pridela kar polovico sadja, oreščkov in zelenjave v ZDA. Kmetje so seveda takoj začeli črpati vodo iz vrtin, da so lahko namakali polja. Zaradi tega pa se je znižala gladina podtalnice.

Državni uradniki redno nadzorujejo globino podtalnice tako, da v vrtine nameščajo merilnike. A skupina znanstvenikov pod vodstvom Jaya Famigliettija, hidrologa, zaposlenega na Kalifornijski univerzi v Irvinu in v JPL, je za to uporabila par satelitov, imenovanih GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment). Z njima lahko “stehtajo” zaloge podtalnice v Kaliforniji kar iz vesolja. Satelita zaznavata majhne spremembe v Zemljinem gravitacijskem polju, ki vplivajo na višino satelitov in njuno medsebojno razdaljo. “Recimo, da letimo nad kalifornijsko Osrednjo dolino,” pripoveduje Famiglietti. V vsaki roki drži po en mobilni telefon in z njima kroži nad glavo, kot bi satelita drug za drugim letela čez Kalifornijo. “V tleh spodaj so količine vode, zaradi katerih se gravitacija nekoliko poveča, in ko prvi satelit naleti nanje, ga potegne malenkost proč od drugega.” Satelita GRACE merita medsebojno razdaljo na kar mikron natančno. In prihodnje leto, ko bodo kmetje izčrpali še več podtalnice, bo privlak na prvi satelit sicer le za malenkost manjši, a satelita GRACE bosta izmerila tudi to spremembo. Izčrpavanje največjih svetovnih vodonosnikov, ki zagotavljajo pitno vodo vsaj tretjini človeštva, je resna grožnja, pravi Famiglietti. Po podatkih satelitov GRACE se več kot polovica največjih vodonosnikov hitreje prazni kot polni, še posebej na Arabskem polotoku, v Indiji, Pakistanu in Severni Afriki. V Kaliforniji traja suša že vse od leta 2011. Približno dve tretjini izgubljene vode so pridobili iz vodonosnikov v Osrednji dolini, kjer pa so se zaradi črpanja vode pojavile nove težave: nekateri deli doline se pogrezajo.