Saat California kembali dilanda kekeringan, alat-alat yang dapat membantu petani dan peternak memaksimalkan air yang mereka peroleh semakin dipertajam.
Upaya terbaru untuk mengukur penggunaan air diluncurkan minggu lalu oleh koalisi publik-swasta yang terdiri dari tiga lembaga federal – Badan Penerbangan dan Antariksa Nasional; Departemen Pertanian AS; dan Survei Geologi AS – dan sejumlah universitas dan lembaga swasta. OpenET, yang bertujuan untuk melacak penggunaan air di 17 negara bagian barat, mulai beroperasi pada 21 Oktober dan tersedia di www.openetdata.org
ET mengacu pada evapotranspirasi, proses dimana air menguap dari permukaan tanah dan keluar dari tumbuhan.
Robyn Grimm, direktur sistem air berketahanan iklim di Environmental Defense Fund, menyamakan pengelolaan air tanpa data evapotranspirasi seperti mengelola anggaran rumah tangga tanpa mengetahui berapa banyak uang yang dibelanjakan.
“Ini adalah komponen terbesar kedua dari siklus air dan dapat dianggap sebagai kebalikan dari curah hujan,” kata Grimm pada konferensi pers virtual yang mengumumkan peluncuran tersebut minggu lalu. “Ini adalah air yang meninggalkan permukaan tanah dan kembali ke atmosfer, dan dengan demikian, ini adalah ukuran air yang tidak dapat lagi digunakan dalam sistem lokal setelah diterapkan pada lanskap.”
Program diawali dengan pengamatan satelit dari Landsat, misi gabungan antara NASA dan Survei Geologi. Program ini memiliki tiga satelit di orbit, yang terbaru diluncurkan pada awal September. Data dari satelit NASA dan Badan Antariksa Eropa lainnya juga digunakan.
Forrest Melton, seorang ilmuwan peneliti di Kantor Aplikasi Air Barat NASA, mengatakan pada konferensi pers bahwa evapotranspirasi menghabiskan energi dan mendinginkan permukaan tempat air menguap.
“Efek pendinginan ini terlihat oleh sensor inframerah termal Landsat, yang mendeteksi tingkat ET yang lebih tinggi ketika suhu permukaan tanah lebih dingin,” kata Melton. “Suhu yang lebih dingin berarti lebih banyak air yang digunakan atau ditranspirasi oleh tanaman, dan juga menguap dari permukaan tanah.”
Tanaman akan memantulkan jumlah cahaya inframerah dan inframerah dekat yang berbeda-beda tergantung pada kesehatan vegetasi, kata Melton.
“Hal ini memungkinkan kami menghitung ET untuk hampir setiap lahan pertanian di wilayah Barat, dan juga mengukur dampak kekeringan (dan) kebakaran hutan di seluruh lanskap dengan sangat detail,” kata Melton.
Menggabungkan data satelit dengan data meteorologi memungkinkan para ilmuwan menghitung laju evapotranspirasi untuk setiap piksel citra satelit, kata Melton, seraya menambahkan bahwa setiap piksel berukuran 30 kali 30 meter, atau sekitar seperempat hektar.
Upaya sektor swasta juga sedang dilakukan di bidang ini. Joel Kimmelshue meluncurkan LandIQ pada tahun 2007 menggunakan beberapa teknologi dasar yang sama atas nama kliennya.
“Kami bergantung pada kemampuan berkomunikasi langsung dengan petani dan memahami cara berpikir seorang petani, karena saya berasal dari lingkungan tersebut,” kata Kimmelshue, yang berasal dari keluarga petani di Butte County. Teknologinya menelusuri hingga resolusi yang lebih kecil dari OpenET, yaitu 10 meter kali 10 meter, atau 0.02 hektar – dan data hanya tersedia untuk klien. Sebaliknya, data OpenET akan tersedia untuk umum secara terbatas.
Selain pekerjaan pemetaan tanaman untuk Departemen Sumber Daya Air negara bagian, LandIQ juga melakukan pengumpulan data evapotranspirasi untuk sejumlah distrik irigasi dan lembaga keberlanjutan air tanah di bagian paling selatan Lembah San Joaquin.
“Mereka menggunakan data tersebut untuk menagih para petani atas air yang mereka konsumsi – berapa banyak air yang keluar dari tanaman dibandingkan dengan struktur penagihan yang lebih tradisional, yaitu berapa banyak air yang Anda gunakan? Berapa banyak air yang kamu pompa?” kata Kimmelshue.
“Tidak semua tetes air yang jatuh ke permukaan tanah digunakan oleh tanaman,” tambahnya. “Anda ingin mencapai efisiensi hingga sekitar 90% atau sekitar itu jika bisa, namun sisa air kembali ke air tanah.”
Tingkat efisiensi 90%, jelas Kimmelshue, berarti persentase air diserap oleh tanaman atau pohon.
“Tingkat efisiensinya bisa mencapai 50%, tergantung bagaimana Anda mengelola air,” katanya. “Jika Anda hanya menyalakan pompa dan menyiram air selama tiga hari berturut-turut, Anda akan menggunakan lebih banyak air daripada yang bisa digunakan tanaman. Jika Anda menyalakan pompa dan menggunakan air sebagai respons terhadap permintaan tanaman, sesuai data kami, maka Anda dapat mengelola pemompaan dengan cara yang jauh lebih efisien.”
Kimmelshue tidak hanya mempercayai kata-kata satelit—dia dan stafnya menghabiskan banyak waktu di perjalanan.
“Bisnis kecil kami berpusat pada pengujian lapangan yang berat,” kata Kimmelshue. “Kami memiliki jaringan sekitar 80, sekarang mendekati 90 stasiun, stasiun lingkungan iklim di lapangan yang mengukur hal-hal seperti kecepatan angin dan suhu serta kelembapan dan radiasi bersih, dll., untuk menghitung ET yang sebenarnya. Kami menggunakannya sebagai tumpukan data kalibrasi untuk melatih model.”
Pekerjaan pemetaan tanamannya juga berguna, katanya.
“Kami mengintegrasikan pemetaan tanaman tersebut ke dalam analisis kami,” kata Kimmelshue. “Kami dapat melihat ET almond, ET kenari, ET alfalfa.”
Data tersebut, katanya, akan membantu para petani dan peternak untuk menghadapi permasalahan yang ada di bawah mikroskop.
“Saat ini banyak perhatian yang tertuju pada petani mengenai cara menjadi lebih efisien, lebih efisien, lebih efisien – lebih sedikit memompa, lebih sedikit memompa, lebih sedikit memompa,” kata Kimmelshue. “Karena (Undang-Undang Pengelolaan Air Tanah Berkelanjutan), kemungkinan besar akan ada lahan kosong yang signifikan di Lembah Selatan (San Joaquin) dan mungkin wilayah lain di negara bagian tersebut. Para petani akan memperluas pasokan air tersebut sejauh yang mereka bisa. Mereka benar-benar diberi insentif untuk tidak mengajukan permohonan secara berlebihan pada saat ini.”
- Kevin Hecteman, Federasi Biro Pertanian California