Dünya ve atmosferi arasında su ve ısı değişimi iklim bölgelerini ve ekosistemleri belirler ve bu da temel insan faaliyetlerinin gerçekleştiği yerlerde etkilenir.
Kara yüzey modelleri bu sistemleri simüle etmek için etkili bir araç olsa da, arazi süreçlerini kontrol eden bazı temel fiziksel kuralları temsil etmeyebilirler. Bununla birlikte, Japonya’dan bir araştırma ekibi, Hillslope su dinamiklerini Afrika’daki ince ölçeklerde farklı bitki örtüsü türlerinin dağılımı ile entegre etmek için yeni bir strateji geliştirdi.
“Hillslope boyunca arazi örtüsü heterojenliğinin çözülmesi, karasal su ve enerji bütçelerinin simülasyonunu iyileştirir” çalışması, Su Kaynakları Araştırması.
Bulgular, simülasyonun tahminlerde bulunmada önemli ölçüde daha doğru olduğunu göstermektedir. Bu, bitkilerden ve akıştan suyun serbest bırakılmasının yanı sıra yağışın toprak nemine ve buharlaşmaya bölünmesini tahmin etmeyi içeriyordu. Bu yeni yaklaşım, gelecekte doğal ve insan sistemlerinde daha sürdürülebilir arazi ve su yönetimini bilgilendirmek için kullanılabilir.
“Ampirik bilgi, yağmur yağdığında, akış, buharlaşma ve terlemenin sonraki su hareketinin yerel topografya ve bitki örtüsünden güçlü bir şekilde etkilendiğini söylüyor. Bununla birlikte, önceki kara yüzey modellerinin nadiren bu faktörleri açıkladığını söylüyor.” Dedi.
“Küresel değişimin ekosistemler ve insan toplumu üzerindeki etkisini anlamak ve tahmin etmek için doğru simülasyonlar gereklidir.”
Ekip, potansiyel su hareketini bitki örtüsünün dağıtım modelleriyle ilişkilendiren yeni bir şema geliştirdi ve bunu, tepeler boyunca gerçekçi su dinamiklerini ve bitki örtüsü heterojenliğini temsil etmek için bir kara yüzeyi modelinde uyguladı. Bunun bir parçası olarak, model, yamaçların farklı kısımlarındaki su akışını simüle etmek için kara yüzeyini farklı yükseklik bant yapılarına ayırdı.
Her biri farklı bir eğim ve bitki örtüsü düzenlemesine sahip dört deneysel ayar vardı, bu da kara yüzeyi modellerinin standartlaştırılmış çerçevelerini kullandı. Simülasyonlar 10 yıllık bir süre boyunca Afrika kıtasında dört çöl ve orman ekosisteminde uygulandı.
Üst düzey yazar Dai Yamazaki, “Güncellenmiş modeli uygularken, bu ekosistem türüne göre değişse de, simüle edilmiş akış, evapotranspirasyon ve toprak neminin tepe-valley su dinamikleri ve yamaç yamacının bitki örtüsünün kombinasyonundan önemli ölçüde etkilendiğini bulduk.”
“Karmaşık modellerimiz, gözlem verileriyle, özellikle toprak nemi için basit olanlardan çok daha tutarlı sonuçları yeniden üretti.”
Ekip, önceki modellerde büyük bir iyileşme olduğu önerilen yeni modelleri kullanarak su ve enerji bütçelerinde açık farklılıklar bildirdi. Bu gelişmenin sürdürülebilir arazi ve su yönetimi politikalarının formüle edilmesinde yardımcı olacağı umulmaktadır.
