La mesure du manteau de neige de montagne à des points chauds stratégiquement sélectionnés surpasse constamment plus largement la cartographie à l'échelle du bassin pour prédire l'approvisionnement en eau dans l'ouest des États-Unis, a révélé une nouvelle étude.
Les chercheurs ont analysé plus de 20 ans d'estimations de neige et de données de débit dans 390 bassins de neige dans 11 États occidentaux pour évaluer deux stratégies potentielles pour une surveillance étendue des neiges. Cette analyse a révélé des emplacements que les chercheurs appellent des points chauds – des zones localisées où le manteau neigeux n'est pas encore mesuré mais est particulièrement prédictif de l'approvisionnement en eau et leur importance.
Ils ont constaté que la surveillance du hotspot peut améliorer les prévisions d'approvisionnement en eau dans la plupart des bassins, avec des gains typiques de 11% à 14% par rapport à 4% à partir de la cartographie de la neige à l'échelle du bassin. Les résultats sont publiés dans la revue Communications Earth & Environment.
« La mesure de la neige aux bons endroits peut profiter davantage aux prévisions que de la mesurer partout », a déclaré l'auteur principal Mark Raleigh, hydrologue de neige à l'Oregon State University. « Cela pourrait guider notre réflexion sur la façon dont la surveillance des neiges pourrait évoluer pour devenir plus optimale pour les prévisions en eau. »
La fonte des neiges est une source d'eau clé pour environ 2 milliards de personnes dans le monde, notamment dans de nombreuses régions agricoles, comme l'ouest des États-Unis. En moyenne, environ la moitié de l'eau dans les ruisseaux ouest est entraînée par la fonte des neiges, a déclaré Raleigh. « Nos résultats peuvent aider les agences aquatiques à prendre des décisions éclairées pour une surveillance plus efficace de l'eau. »
Depuis environ 100 ans, la prévision de l'approvisionnement en eau statistique en Occident s'est appuyée sur des mesures de neige dans les stations au sol. Les chercheurs ont analysé les données de ces stations de neige et ont constaté qu'ils prédisent avec précision les quarts de travail d'une année à l'autre dans l'approvisionnement en eau, mais les stations sont peu situées et échantillonnent une petite zone.
En conséquence, il existe un potentiel inexploité pour améliorer les prévisions grâce à une surveillance étendue des neiges dans un bassin, bien que la valeur prédictive de chaque emplacement ne soit généralement pas connue à l'avance. L'étude fournit un cadre pour évaluer le potentiel d'amélioration d'un bassin et identifier où les gains les plus importants et les plus petits pourraient être trouvés.
Les enquêtes à l'échelle du bassin sont la méthode la plus complète pour quantifier la quantité totale de neige dans un bassin. Ce volume de neige total sur un bassin est mesuré le plus précisément à partir d'avions. Les données par satellite peuvent également soutenir les estimations de la neige sur de grandes zones. Cependant, le déploiement de ces types de technologies de cartographie à grande échelle peut être coûteux par rapport au type de surveillance localisée inclus dans cette étude.
Dans la nouvelle étude, l'équipe a comparé la capacité prédictive de l'approvisionnement en eau des enquêtes à l'échelle du bassin par rapport à l'approche Hotspot. Les chercheurs ont constaté que bien que les deux stratégies puissent améliorer les prédictions de l'approvisionnement en eau, l'approche du hotspot apporte généralement de meilleures améliorations ou des améliorations similaires, malgré la mesure de la neige sur une partie beaucoup plus petite du bassin.
« La mise au point de nouvelles mesures de neige aux points chauds est une alternative rentable aux enquêtes à l'échelle du bassin, avec un potentiel de prévisions d'eau plus précises », a déclaré Raleigh. « Cette efficacité est essentielle à mesure que nous passons à une époque où les budgets se resserrent et la demande d'informations en eau fiable reste élevée. »
