Un nuevo método podría ayudar a rastrear los cambios en las aguas subterráneas mejor que antes. Para tal fin, investigadores de Potsdam y Oberlin, Ohio (Estados Unidos), han comparado los datos del campo de gravedad de las misiones satelitales GRACE y GRACE-Follow On con otros métodos de medición. Investigaron el almacenamiento de agua estacional en casi 250 cuencas fluviales en Asia, cuyo régimen hídrico está dominado por el monzón. Los resultados permiten reducir los datos GRACE a gran escala a regiones más pequeñas. Los investigadores informan sobre esto en la revista. Cartas de ciencia terrestre y planetaria .

El conocimiento del almacenamiento de agua subterránea es de importancia vital para la agricultura, así como para el suministro de agua potable en muchas regiones. Estos depósitos se reponen con la precipitación y el agua que se filtra, que a su vez alimenta ríos y lagos y permite que los ríos fluyan en las estaciones secas. Mediciones, sin embargo, son difíciles porque es difícil mirar hacia la tierra, por lo tanto, uno tiene que depender de los valores puntuales únicamente, a través de perforaciones y pozos, o de cálculos a partir de datos de precipitación y escorrentía.

Desde 2002 ha habido otro método para medir los cambios en las aguas subterráneas:a través de las misiones satelitales GRACE (de 2002 a 2017) y GRACE-Follow On (desde 2018), el cambio en la cantidad de agua en y sobre la tierra se puede determinar sobre la base de su señal de campo de gravedad. Pero este método también tiene sus inconvenientes. Primero, los cambios de masa medidos por los satélites GRACE-FO no dicen nada sobre la profundidad a la que se encuentra la masa:¿Se vacían los lagos en la superficie? ¿Está bajando el nivel de los ríos? ¿O el agua se escurre de las capas más profundas? En segundo lugar, los satélites GRACE-FO proporcionan datos para áreas comparativamente grandes de varias decenas de miles de kilómetros cuadrados. Actualmente no es posible resolver los datos del campo de gravedad con mayor precisión.

En un nuevo estudio, Amanda H. Schmidt de Oberlin College, Ohio, junto con investigadores del Centro Alemán de Investigación de Geociencias, muestra cómo se pueden combinar inteligentemente diferentes métodos para obtener datos fiables sobre las aguas subterráneas incluso en cuencas fluviales pequeñas. Han examinado los datos de las lluvias monzónicas y el almacenamiento de agua estacional en casi 250 cuencas fluviales en Asia. El tamaño de las áreas individuales varía de mil a un millón de kilómetros cuadrados. El estudio cubre casi toda Asia.

El balance hídrico de nuestro planeta se caracteriza por tres variables principales:precipitación, escorrentía superficial y evaporación. La diferencia de estos entra o sale de varios depósitos, p.ej. el agua subterránea. Las series de tiempo de las estaciones de medición en los ríos (hidrogramas) después de una precipitación persistente muestran curvas descendentes típicas (las llamadas curvas de recesión), que reflejan el vaciado de los depósitos de agua. Las fluctuaciones del agua subterránea se pueden estimar a partir de estas curvas. Otro método es la comparación de los valores de precipitación y escorrentía por el tiempo de demora de la escorrentía; el almacenamiento intermedio temporal da como resultado la denominada histéresis P-Q. P representa precipitación y Q escorrentía. El área o el tamaño del bucle de histéresis se puede utilizar como medida para el almacenamiento intermedio.

El estudio en Cartas de ciencia terrestre y planetaria ahora muestra que la histéresis P-Q y los datos del campo de gravedad de las misiones GRACE están fuertemente correlacionados. Según el estudio, ambos reflejan muy bien los cambios estacionales del agua subterránea. Como consecuencia, esto significa que una combinación de datos de precipitación y escorrentía y datos de campo de gravedad GRACE también se pueden usar para registrar el agua subterránea en áreas de captación que tienen solo unos 1000 kilómetros cuadrados de tamaño.