Gerichte sneeuwmonitoring op hotspots overtreft basin-brede onderzoeken in het voorspellen van watervoorziening

Studenten voeren sneeuwmetingen uit langs een bosweg in de Cascade Mountains in Oregon.

Een nieuwe studie heeft aangetoond dat het meten van de sneeuwbedekking op strategisch geselecteerde hotspots consistent beter presteert dan bredere, basin-brede mapping in het voorspellen van watervoorzieningen in het westen van de Verenigde Staten.

Onderzoekers analyseerden meer dan 20 jaar aan schattingen van sneeuw en stroomgegevens in 390 door sneeuw gevoede bassins in 11 westelijke staten om twee mogelijke strategieën voor uitgebreide sneeuwmonitoring te evalueren. Deze analyse onthulde locaties die de onderzoekers hotspots noemen—gelokaliseerde gebieden waar de sneeuwbedekking nog niet is gemeten, maar die bijzonder voorspellend zijn voor watervoorzieningen—en hun belang.

Ze ontdekten dat monitoring op hotspots de voorspellingen van watervoorzieningen in de meeste bassins kan verbeteren, met typische winst van 11% tot 14% in vergelijking met 4% van basin-brede mapping van sneeuw. De bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift Communications Earth & Environment.

“Het meten van sneeuw op de juiste plaatsen kan de voorspellingen meer ten goede komen dan het overal meten,” zei hoofdauteur Mark Raleigh, een sneeuwhydroloog aan Oregon State University. “Dit kan ons denken sturen over hoe sneeuwmonitoring zou kunnen evolueren om optimaler te worden voor watervooruitzichten.”

Sneeuwsmelt is een belangrijke waterbron voor ongeveer 2 miljard mensen wereldwijd, inclusief in veel agrarische regio’s, zoals het westen van de Verenigde Staten. Gemiddeld is ongeveer de helft van het water in westelijke stromen afkomstig van sneeuwsmelt, aldus Raleigh. “Onze bevindingen kunnen wateragentschappen helpen om weloverwogen beslissingen te nemen voor efficiëntere watermonitoring.”

Al bijna 100 jaar is statistische voorspelling van watervoorzieningen in het westen afhankelijk van sneeuwmetingen op grondstations. De onderzoekers analyseerden gegevens van deze sneeuwstations en ontdekten dat ze jaar-op-jaar verschuivingen in watervoorzieningen nauwkeurig voorspellen, maar de stations zijn schaars en dekken een klein gebied.

Als gevolg hiervan is er onbenut potentieel om de voorspellingen te verbeteren door uitgebreide sneeuwmonitoring over een bassin, hoewel de voorspellende waarde van elke locatie meestal niet van tevoren bekend is. De studie biedt een raamwerk om het potentieel van een bassin voor verbeteringen te beoordelen en te identificeren waar de grootste en kleinste winsten kunnen worden gevonden.

Basin-brede onderzoeken zijn de meest uitgebreide methode om de totale hoeveelheid sneeuw in een bassin te kwantificeren. Dit totale sneeuwvolume over een bassin wordt het nauwkeurigst gemeten vanuit vliegtuigen. Satellietgegevens kunnen ook helpen bij sneeuwschattingen over grote gebieden. Het inzetten van deze soorten grootschalige mappingtechnologieën kan echter kostbaar zijn in vergelijking met de soort gelokaliseerde monitoring die in deze studie is opgenomen.

In de nieuwe studie vergeleek het team de voorspellende capaciteit van watervoorzieningen van de basin-brede onderzoeken versus de hotspotbenadering. De onderzoekers ontdekten dat hoewel beide strategieën de voorspellingen van watervoorzieningen kunnen verbeteren, de hotspotbenadering doorgaans betere of vergelijkbare verbeteringen oplevert, ondanks dat er sneeuw wordt gemeten over een veel kleiner deel van het bassin.

“Het focussen van nieuwe sneeuwmetingen op hotspots is een kosteneffectief alternatief voor basin-brede onderzoeken, met potentieel voor nauwkeurigere watervooruitzichten,” zei Raleigh. “Deze efficiëntie is cruciaal nu we naar een tijd gaan waarin budgetten krapper worden en de vraag naar betrouwbare waterinformatie hoog blijft.”