AΕΙΦΟΡΟΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΝΕΡΟΥ ΣΤΗΝ ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΤΟΥ ΠΗΝΕΙΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΩΝΤΑΣ ΤΗΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚOΠHΣΗ
Από RemoteSensing Wiki
AΕΙΦΟΡΟΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΝΕΡΟΥ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΩΤΟΓΕΝΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΤΟΥ ΠΗΝΕΙΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΩΝΤΑΣ ΤΗΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚOΠHΣΗ ΚΑΙ ΤΑ ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ.
Πρωτότυπος τίτλος: Sustainable agricultural water management in Pinios river basin using remote sensing and hydrologic modeling
Συγγραφείς: Alexander Psomas, Vasiliki Dagalakia, Yiannis Panagopoulosa, Dimitra Konsta, Maria Mimikou
Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705816333665 | Science Direct
Περίληψη: Η λεκάνη απορροής του Πηνειού αποτελεί μια αγροτική περιοχή ύψιστης σημασίας για την Ελλάδα και σήμερα αντιμετωπίζει προβλήματα ανεπάρκειας και μόλυνσης αρδευτικού νερού. Με τη βοήθεια δεδομένων από δορυφόρους και με τη χρήση υδρολογικών μοντέλων εκτιμήθηκαν ποικίλοι παράγοντες, οι χρήσεις γης και τον τρόπο επίδρασης της χρήσης νερού, ενέργειας, τροφής και γης στη περιοχή αυτή.
Εισαγωγή:
Η γεωργία στην Ευρώπη είναι ο μεγαλύτερος καταναλωτής γλυκού νερού, ενώ ταυτόχρονα αποτελεί και έναν από τους μεγαλύτερους λόγους υποβάθμισης της ποιότητας του αγαθού αυτού. Στη νότια Ευρώπη παρατηρείται μη αειφόρος χρήση του πόρου αυτού ενώ ταυτόχρονα μολύνεται από τη χρήση λιπασμάτων. Την κατάσταση αυτή δυσχεραίνει και η κλιματική αλλαγή, κρίνεται επομένως απαραίτητο να εφαρμοστούν συγκεκριμένες οδηγίες της Ευρωπαϊκής Ένωσης (EU 2020, PoMs, RBMPs) για την προστασία του επιφανειακού και υπόγειου νερού.
Τονίζεται ακόμη πως οι καλλιεργητικές τεχνικές μπορούν να οδηγήσουν στην βιώσιμη χρήση και διαχείριση του αρδευτικού νερού αλληλεξαρτώμενες από την ανάπτυξη ενώ παράλληλα η γεωργία σε μια περιοχή στην ανάπτυξη μιας περιοχής και προσφέρει θέσεις εργασίας.
Για την πρόβλεψη και προσομοίωση του αρδευτικού νερού υπάρχουν πολλά μοντέλα όμως επιλέχθηκε το SWAT (Soil & Water Assessment Tool) καθώς αποτελεί ένα διακεκριμένο και διεπιστημονικό εργαλείο το οποίο μπορεί να συνδυαστεί με τηλεπισκοπικά δεδομένα.
Τέλος, τα επιστημονικά εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν για τη μελέτη αυτή μελέτης είναι το SWAT, GIS, τηλεπισκόπηση και διάφορα υδρολογικά μοντέλα και χρησιμοποιήθηκαν για την αειφόρο λύση των προαναφερόμενων προβλημάτων.
Μεθοδολογία:
• Περιοχή μελέτης
Ο Πηνειός βρίσκεται στην κεντρική Ελλάδα, συγκεκριμένα στη πεδιάδα της Θεσσαλίας όπου καλλιεργούνται χειμερινά σιτηρά, αραβόσιτος, βαμβάκι και άλφάλφα. Οι απαιτήσεις της περιοχής σε νερό είναι πού υψηλές αγγίζονται το 90-95% του συνολικού νερού της περιοχής, ενώ από τα συνολικά αγροτεμάχια αρδεύεται μόνο το 50%. Η περιοχή έρχεται αντιμέτωπη με τις παράνομες γεωτρήσεις οι οποίες προκαλούν υπερεκμετάλλευση του υπόγειου υδροφορέα και υφαλμύρωση. Επιπλέον, μεγάλο πόσο νερού χάνεται από τις απώλειες των δικτύων άρδευσης και ύδρευσης, ενώ ταυτόχρονα η μόλυνση του νερού από τα λιπάσματα (νιτρικά) είναι μεγάλη.
• Τηλεπισκόπιση, ανάλυση εικόνων και GIS:
Σήμερα, η τηλεπισκόπηση και οι τεχνικές φωτοερμηνείας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την άντληση πληροφοριών χωροχρονικά που παλαιότερα δεν ήταν διαθέσιμες. Η συνεχής παρατήρηση της Γης και κυρίως για τη χρήση γης δίνει καλύτερα στοιχεία από τις στατιστικές υπηρεσίες και σχετικά με τη γεωργία μας βοηθά στην αναγνώριση καλλιεργειών, καλλιεργητικών τεχνικών κλπ.
Για τη μελέτη αυτή επιλέχθηκε ένας πολυφασματικός δορυφόρος (Landsat 8/OLI-TRS, 30m) για τη συλλογή δεδομένων από τον Ιούνιο μέχρι το Σεπτέμβριο 2013. Χρησιμοποιώντας το λογισμικό ERMapper καλύφθηκε ολόκληρη η λεκάνη απορροής και η πεδιάδα της Θεσσαλίας. Στην πεδιάδα καθώς εκεί βρίσκονται τα αρδευόμενα αγροτεμάχια δημιουργήθηκε η κατάλληλη σύνδεση RGB για την σωστή ερμηνεία των εικόνων συνδυασμό με το λογισμικό eCognition. Έπειτα, πραγματοποιήθηκε η ταξινόμηση των καλλιεργειών χρησιμοποιώντας στατιστικούς και ψηφιακούς δείκτες.
• Υδρολογικό και αναπτυξιακό μοντέλο καλλιεργειών.
Τα μοντέλα που χρησιμοποιήθηκαν για την μελέτη είναι το SWAT και το HRUs. Το GIS-SWAT βρίσκει τον υδροκρίτη της περιοχής και τον χωρίζει σε μικρότερους υδροκρίτες οι οποίοι κατατάσσονται στο HRUs. Το HRUs αποτελείται από ομογενείς περιοχές. Στη συνέχεια εισάγοντας στο SWAT δεδομένα όπως το είδος της καλλιέργειας, τις ανάγκες άρδευσης και λίπανσης, απώλειες δικτύου κλπ αναλύονται οι επιπτώσεις και τα αποτελέσματα της χρήσης του νερού στην περιοχή. Ακόμη από διάφορες άλλες πηγές όπως το Υπουργείο περιβάλλοντος και ενέργειας πληροφορίες όπως η τοπογραφία, το έδαφος κλπ μας έδωσαν τους πίνακες που ακολουθούν(Πίνακες 1 και 2-Table 1 & Table 2)
• Οι γραμμές και τα σενάρια για αποτελεσματικές καλλιεργητικές πρακτικές.
Στο άρθρο αυτό αναπτύσσονται δύο σενάριο που εισάγονται στο πρόγραμμα SWAT . Το πρώτο θεωρούμε ότι για την άρδευση αντλούμε νερό από υπόγειους υδροφορείς χωρίς να ακολουθούνται οι αειφόρες στρατηγικές ενώ στο δεύτερο ακολουθούνται υπό ιδανικές συνθήκες. Τονίζεται ακόμη πως για τις καλλιεργητικές μεθόδους αναφερόμαστε στο γεωργικό σύμπλεγμα νερό-έδαφος-ενέργεια-τροφή. Δεν μπορούν όμως να μελετηθούν όλα μαζί λόγω πολυπλοκότητας του συμπλέγματος. Έτσι, αναλύεται ο παράγοντας νερό και ενέργειας μέσω ορισμένων δεικτών.
Αποτελέσματα: Ύστερα από τις προσομοιώσεις του SWAT βλέπουμε πως οι ανανεώσιμοι υπόγειοι υδροφόροι αποτελούν για την περιοχή αυτή αειφόρο άρδευση με πηγή τα υπόγεια ύδατα. Φυσικά, οι καλλιεργητικές τεχνικές χαρακτηρίζονται σε σύνολο αειφόρες όταν μπορεί να εφαρμοστεί ελλειμματική άρδευση, μείωση αζωτούχων λιπασμάτων και παραγωγή των καλλιεργειών.
Συμπεράσματα:
Τελικά, η χρήση της τηλεπισκόπισης και οι μέθοδοι φωτοερμηνείες δίνουν πολλές πληροφορίες και αξιοποιούνται δεδομένα που παλιότερα ήταν αδύνατον. Οι παραπάνω μέθοδοι σε συνδυασμό με τα υδρολογικά μοντέλα είναι σε θέση να αποδώσουν την πραγματικότητα και να προβλέψουν πιθανά αποτελέσματα. Από την έρευνα αυτή, συμπεραίνεται πως μόνο η ελλειμματική άρδευση για την περιοχή αυτή δεν αρκεί αλλά απαιτείται και η μείωση των αζωτούχων λιπασμάτων για την αειφόρο διαχείριση του αρδευτικού νερού.
