NASA uydularının kütleçekim ölçümleri, insanın kıtalardaki suyu nasıl değiştirdiğini gösterdi

NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi'ndeki araştırmacılar, Dünya'nın kütleçekim alanındaki küçük değişimleri ölçen uyduların yirmi yılı aşkın verisini yeniden işleyerek kıtalardaki suyun nereye gittiğine dair şimdiye kadarki en ayrıntılı haritalardan birini çıkardı. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dergisinde yayımlanan çalışmaya göre, Nisan 2002 ile Kasım 2025 arasında karalardaki su birikiminde görülen değişimlerin, iklimin yanı sıra insan etkinlikleriyle de belirgin biçimde örtüştüğü 40 bölge var.

NASA'nın Dünya Gözlemevi'nin 20 Ekim'de yayımladığı açıklamaya göre bu bölgelerde öne çıkan etkenler sulama, barajlarda su biriktirme ve arazi kullanımındaki değişiklikler. Bu etkinlikler, kutup bölgeleri dışında kalan kıtaların Avustralya hariç hepsinde su birikimi eğilimleriyle istatistiksel olarak anlamlı bir ilişki gösterdi.

Karalardaki su birikimi neyi kapsıyor?

Bilim insanlarının "karasal su birikimi" dediği büyüklük, bir bölgedeki suyun toplamıdır: göller, nehirler, topraktaki nem, yeraltı suyu, kar ve buz. Bu toplamın yıllar içinde artması ya da azalması, bir havzanın su bütçesinin nasıl değiştiğini en geniş açıdan gösterir. Sorun, bu toplamı yerden ölçmenin neredeyse imkânsız olması; yeraltındaki suyu kuyularla ancak noktasal olarak izleyebiliyoruz.

Çalışmanın baş yazarı, Goddard'da hidrolog olarak çalışan Mary Michael O'Neill'e göre bazı yerlerde insan etkisi iklimin önüne geçmiş durumda. O'Neill, dört kıta bölgesinde insan kaynaklı bir değişkenin su birikimi eğilimleriyle herhangi bir iklim değişkeninden daha güçlü ilişki gösterdiğini söylüyor.

Kütleçekimle su ölçmek

Verilerin kaynağı NASA'nın GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) ve onun devamı olan GRACE-FO (GRACE Follow-On) görevleri. Her iki görev de art arda uçan iki uydudan oluşuyor. Öndeki uydu kütlesi daha fazla olan bir bölgenin üzerinden geçtiğinde, kütleçekimindeki hafif fark onu bir miktar çekiyor; uydulardaki aygıtlar da iki uydu arasındaki mesafenin bu yüzden nasıl değiştiğini ölçüyor. Su ve buz ağır olduğu ve sürekli yer değiştirdiği için, bu ölçümlerden bir bölgenin su kazanıp kaybettiği çıkarılabiliyor.

GRACE verileri genellikle aylık haritalara dönüştürülür; ancak bu haritalar ancak geniş ölçekli desenleri gösterecek kadar kaba çözünürlüklüdür. Yeni çalışmada ekip, uyduların yirmi yılı aşkın süre boyunca gezegenin büyük bölümünün üzerinden defalarca geçtiği gerçeğinden yararlandı ve bütün geçişleri birleştirdi. NASA'nın açıklamasına göre böylece uzun dönemli su eğilimleri, önceki analizlere göre beş ila on kat daha fazla mekânsal ayrıntıyla haritalandı.

Bunun bir bedeli var: Haritalar, aylık değişimleri değil uzun dönemli ortalama eğilimi gösteriyor. Ekip ardından istatistiksel yöntemlerle çeşitli insan kaynaklı ve iklimsel etkenlerin bu eğilimlerdeki ağırlığını tarttı. Çalışmanın yazarlarından, Goddard'da Yer Bilimleri direktör yardımcısı Matthew Rodell'e göre artan çözünürlük, daha önce fark edilmemiş bazı insan etkilerini ortaya çıkardı ve bilinen bazı eğilimlerin sanıldığından güçlü olduğunu gösterdi.

Suyun azaldığı yerler: yeraltı suyuyla sulama

Birden fazla kıtada, yeraltı suyuyla sulanan tarım arazileri su birikimindeki düşüşle güçlü biçimde ilişkili çıktı. Kuzey Amerika'da bu düşüşler Kaliforniya'nın Central Valley bölgesinde, ABD'nin güney High Plains bölgesinde ve Meksika'nın Chihuahua eyaletinde görüldü; NASA'ya göre uzun süreli kuraklıklar bu bölgelerde çiftçilerin yeraltı suyuna bağımlılığını artırdı.

Kuzey Hindistan'da da yeraltı suyunun pompalanması düşüşün ana nedeni olarak öne çıktı. Burada ayrıntılı analiz, düşüşün önceki tahminlerden daha dik olduğunu gösterdi. Önceki bulgularla uyumlu olarak, geri çekilen Himalaya buzulları bölgedeki düşüşün yalnızca yüzde 15'ini açıklıyor.

Beklenmedik artışlar: darı ve soya tarlaları

Her tarım türü suyu azaltmıyor. Sahra Altı Afrika'nın bazı bölgelerinde yağmurla beslenen tarım alanlarının genişlediği yerlerde su birikimi arttı. Çalışma dönemi boyunca doğal savanların yerini darı tarlaları aldı ve yağışlar ortalamanın altında kalmasına rağmen yeraltı su seviyesi yükseldi. Benzer bir desen, ormanların ve çalılıkların yerini soya tarlalarının aldığı Brezilya'nın kuzeyindeki Maranhão eyaletinde de görüldü.

Araştırmacılar bu eğilimin kısmen tahıl ve baklagil bitkilerinin suyu verimli kullanmasıyla, kısmen de suyu sığ akiferlere, yani yüzeye yakın yeraltı suyu katmanlarına yönlendiren yerli toplulukların uygulamalarıyla açıklanabileceğini belirtiyor. Bu açıklama şimdilik bir olasılık olarak sunuluyor.

Barajlar ve kanallar da haritada

Yazarlara göre çalışma döneminde yüzlerce büyük baraj gölü dolduruldu, ancak kütleçekim ölçümlerinin kaba çözünürlüğü bunların izlenmesini zorlaştırıyordu. Yeni haritada Rusya'daki Angara Nehri üzerinde bulunan ve 21. yüzyılda doldurulan ikinci büyük baraj gölü olan Boguçany, kutuplar dışındaki kuzey Asya'nın en güçlü su birikimi eğilimini verdi.

Daha küçük mühendislik projeleri de seçilebiliyor. Türkmenistan'daki Karakum Çölü'nde su birikimi arttı; NASA'ya göre bunun nedeni çölü boydan boya geçen ve büyük bölümü kaplamasız olan Karakum Kanalı. Kanal, çöldeki tarıma nehir suyu taşıyor; ama yol boyunca toprağa sızan su, çölün su dengesini değiştirecek kadar fazla. NASA, bu tür değişikliklerin başka ölçüm imkânı kısıtlı uzak bölgelerde daha iyi izlenebileceğini vurguluyor.

Çalışmanın sınırları ve sırada ne var?

Haritadaki 40 bölge, insan etkinlikleriyle su eğilimlerinin örtüştüğü yerleri gösteriyor; her bölgede etkinin büyüklüğü ve iklimle olan payı farklı. Yöntem, uzun dönemli ortalamaya odaklandığı için bir kuraklığın ya da tek bir politika kararının etkisini ayırt edemiyor.

O'Neill bundan sonra barajların, su derivasyonlarının ve sulamanın akış aşağısındaki su birikimini nasıl etkilediğini yakalamak ve yerel etkinliklerle uzaktaki etkinliklerin payını birbirinden ayırmak istiyor. Zaman boyutunu geri kazanmak da hedefler arasında: Yüksek çözünürlüklü verileri standart aylık ürünlerle birleştirmek ya da yöntemi daha kısa dönemlere uygulamak, yerel eğilimlerin kuraklıklar ya da politika değişiklikleri karşısında nasıl evrildiğini izlemeyi sağlayabilir. Uydu kütleçekim ölçümlerinin gezegenimiz hakkında neler söylediğine bir başka örnek için Dünya'nın kütle merkezindeki kaymayı anlatan yazımıza bakabilirsiniz.