Descripción General de GRACE Regional Analyst
Descripción general
GRACE Regional Analyst es una aplicación web para seguir cómo ha cambiado el almacenamiento de agua subterránea desde 2002 en cualquier región del mundo. Combina las mediciones mensuales de gravedad de los satélites GRACE y GRACE Follow-On de la NASA con los resultados de modelos de superficie terrestre del Sistema Global de Asimilación de Datos Terrestres (GLDAS) de la NASA, y expresa el resultado como una anomalía de almacenamiento de agua subterránea: cuánta agua más o menos hay almacenada bajo tierra en un mes dado respecto al promedio de 2004–2009, expresada como una lámina de agua líquida en centímetros.
La mayoría de los acuíferos tienen muy pocos pozos de monitoreo, o pozos con demasiados vacíos, como para afirmar con confianza si el almacenamiento está subiendo o bajando en todo el sistema. GRACE observa todos los acuíferos de la Tierra, cada mes, con el mismo instrumento. Su resolución es gruesa, de unos 300 km, por lo que es adecuado para acuíferos, cuencas y países y no para campos de pozos individuales, pero a esa escala ofrece un registro consistente del cambio de almacenamiento donde hay poca información más.
La aplicación es gratuita y funciona en un navegador web en apps.geoglows.org/grace-anomalies. Con ella puedes:
- animar mapas mensuales de anomalías de agua subterránea, agua total, humedad del suelo, nieve y agua en el dosel vegetal para todo el planeta
- elegir un acuífero o una cuenca hidrográfica de uno de cinco conjuntos de regiones publicados, subir tu propio límite en GeoJSON o dibujarlo en el mapa
- graficar la serie temporal promediada sobre el área de esa región, con su banda de incertidumbre, y comparar los componentes del almacenamiento
- clasificar regiones o celdas de la malla según la tendencia del almacenamiento en los últimos 5, 10, 15 o 20 años, o en todo el registro
- descargar los valores mensuales de cualquier región o celda como archivo CSV para tu propio análisis
Qué cubre esta capacitación
La Parte 1, Fundamentos, explica de dónde vienen los números:
- La Misión GRACE: cómo dos satélites miden los cambios en la gravedad de la Tierra y qué es una anomalía mensual de almacenamiento de agua.
- Cálculo del Almacenamiento de Agua Subterránea: cómo la aplicación separa el agua subterránea del total usando GLDAS y cómo se estima la incertidumbre.
- Resolución, Fuga de Señal y Regiones Pequeñas: qué puede y qué no puede resolver GRACE, y cómo trabajar con regiones más pequeñas que su huella.
La Parte 2, Uso de la Aplicación, recorre la interfaz: la disposición, la vista regional, la vista global, el análisis de tendencias y la descarga de datos.
La Parte 3, Relleno de Vacíos, trata los vacíos del registro y las opciones de la aplicación, y luego el modelo estacional en el que se basa el relleno Seasonal model: cómo se ajusta, cómo se rellenan los vacíos y qué tan precisos son los valores rellenados.
La Parte 4, Análisis de Recarga, estima la recarga anual de agua subterránea con el método de fluctuación del nivel freático: el método aplicado a datos de GRACE, luego la apertura del análisis y la revisión de la serie, los años hidrológicos y la selección de puntos, y los resultados.
La Parte 5, Casos de Estudio, resume tres estudios publicados por el equipo de Brigham Young University que desarrolló la aplicación y su predecesora, la GRACE Groundwater Subsetting Tool (GGST). Cada uno combina el balance hídrico de GRACE y GLDAS de la aplicación con otros datos: la estimación de la recarga en Níger, donde los pozos son escasos, la consideración de un gran embalse en la Cuenca del Volta, y la corrección de la fuga de señal en el Valle Central de California, un valle angosto con bombeo intenso.
Historia
GRACE Regional Analyst reemplaza a la GRACE Groundwater Subsetting Tool (GGST), una aplicación de Tethys Platform desarrollada en Brigham Young University dentro del proyecto NASA SERVIR West Africa (2019–2023) y usada en talleres de capacitación en África Occidental, Jordania y Palestina. La nueva aplicación conserva el método de GGST para separar el agua subterránea del almacenamiento total de agua y añade la clasificación de tendencias, límites publicados de acuíferos y cuencas, y regiones dibujadas por el usuario. Funciona completamente en el navegador, leyendo los datos procesados directamente desde el almacenamiento en la nube, así que no necesitas cuenta ni inicio de sesión.
Lecturas adicionales
Estos artículos establecieron a GRACE como herramienta para monitorear el almacenamiento de agua subterránea en grandes acuíferos:
- Rodell, M., Velicogna, I., and Famiglietti, J. S. (2009). Satellite-based estimates of groundwater depletion in India. Nature, 460, 999–1002. doi:10.1038/nature08238
- Famiglietti, J. S., et al. (2011). Satellites measure recent rates of groundwater depletion in California's Central Valley. Geophysical Research Letters, 38, L03403. doi:10.1029/2010GL046442
- Famiglietti, J. S. (2014). The global groundwater crisis. Nature Climate Change, 4, 945–948. doi:10.1038/nclimate2425
- Thomas, A. C., Reager, J. T., Famiglietti, J. S., and Rodell, M. (2014). A GRACE-based water storage deficit approach for hydrological drought characterization. Geophysical Research Letters, 41, 1537–1545. doi:10.1002/2014GL059323