Satelliitit auttavat kaivonkaivajia Afrikassa

Tshadin hallituksen luvalla paikalla on tällä hetkellä yhdeksän käytössä olevaa Yhdistyneiden kansakuntien pakolaiskomissaarin (UNHCR) alaista pakolaisleiriä. UNHCR on siirtänyt suuren osan pakolaisista leireille lähellä olevalta epävakaalta rajalta. Lisäksi tuhannet muut ovat tulleet omin avuin rajalta - he kuluttavat lisää jo valmiiksi niukkoja voimavaroja. Lisäksi huoli siitä, että Darfurista saapuu yhä lisää pakolaisia, pysyy koko ajan suurena.

Tällä etäisellä alueella on pystyttävä toimittamaan suurelle määrälle ihmisiä ruokaa, vettä ja perustarvikkeita. Tilannetta huonontaa vielä riittämätön tiestö ja sadekauden alku. Suurin yksittäinen puute on kuitenkin vedestä. UNHCR:n normit määrittävät 15 litraa vettä henkilöä kohden päivässä, mutta joillain leireillä itäisessä Tshadissa ollaan yhä tämän minimivaatimuksen alapuolella.

Maaliskuussa UNHCR pyysi Yhdistyneiden kansakuntien satelliitikuvatoimiston UNOSAT:in apua vesilähteiden paikallistamiseksi ja alueen uusien leirien parhaiden mahdollisten sijaintien löytämiseksi. Euroopan avaruusjärjestön tukema UNOSAT toimittaa Yhdistyneiden kansakuntien edustustoille ja kansainvälisille avustusyhteisöille satelliittikuvista saatavaa maantieteellistä tietoa.

UNHCR ehdotti uutta vedenhuollon kehittämistrategiaa alustavan vesiolosuhteiden analyysin perusteella ja suunnitteli yhteistyössä UNOSAT:in kanssa perusteellisen vesitutkimusohjelman. "He pyysivät meitä ratkaisemaan osaltamme tätä suurta ongelmaa, eli veden saamista pakolaisille, ja kehitimme Radar Technologies France (RTF) -yhtiön kanssa ratkaisun," sanoo Olivier Senegas UNOSAT:ista. "Toimitimme heinäkuun alussa vesikohteiden karttoja, jotka kattoivat yli 22500 neliökilometrin alueen Oure Cassonin, Touloumn and Iridimin pakolaisleirien ympäriltä.

Heinäkuun lopulla UNHCR ja RTF pystyivät menestyksekkäästi vahvistamaan satelliitilla löydetyt vesilähteet paikan päällä tehdyillä havainnoilla. Niitä on sen jälkeen tutkittu tarkemmin paikallisten geofysikaalisten analyysien avulla, jotta vesilähteiden todellinen tuottavuus ja hyödyntämisen mahdollisuudet voidaan määrittää.

Tekniikka perustuu eri satelliittien saamien tietojen yhdistämiseen: Landsat-satelliitin ottamat laajaspektriset optiset kuvat, ESAn ERS-satelliitin C-radioalueella oletut tutkakuvat ja japanilaisen JERS-1:n L-alueen tutkakuvat on yhdistetty toisiinsa. Lisäksi on sovellettu digitaalista korkeusmallia, joka perustuu avaruussukkulan mukana lentäneen topografisen tutkalaitteiston (Space Shuttle Radar Topography Mission, SRTM) tekemiin havaintoihin.

"Landsatin kuvat ovat erittäin hyviä, kun hahmotetaan alustavasti millainen kohteena oleva alue on, koska niistä näkee hyvin mahdollisen kasvillisuuden ja vedenpinnan”, Senegas selittää. ”Ne ovat myös mielenkiintoisia geologisesta näkökulmasta, koska Landsat pystyy erottamaan kivi- ja kallioalueita hyvin.

"ERS tutka tunnistaa pinnan topografian, sillä se erottaa hyvin geologiset rakenteet kuten murtumat, kaivannot, ja erityisesti maanalaiset veden laskukanavat, jotka tunnetaan suonina ja jotka yleisesti tuovat mukanaan vettä. JERS-1:n tutkan lähettämän säteilyn aaltopituus on pitempi, joten sen signaali tunkeutuu paljon syvemmälle maan sisään kuivilla alueilla, jolloin veden merkit voidaan tunnistaa.”

Alain Gachet RTF-yhtiöstä yhdisti tiedot yhteen ja loi kartat mahdollisen veden löytämiseen samalla tekniikalla, jolla aikaisemmin on etsitty öljyä, kaasua, ja mineraaleja.”Näkyvän valon taajuusalueella otettu kuva näyttää pinnan, ERS näkee noin 50 cm pinnan alle, ja JERS-1 pystyy sondaamaan jopa 20 metrin syvyyteen. Näillä kaikilla yhdessä saadaan aikaan eräänlainen poikkileikkaus maisemasta."

"Kun eri ajankohtina otettuja tutkakuvia verrataan toisiinsa, voi muutoksista löytää maanalaisen kosteuden vaihteluita, mikä voi ilmaista pohjavettä. Olemme kehittäneet erityisen algoritmin näiden vaihteluiden saamiseksi esiin."

Uusi menetelmä joutui todelliseen tulikokeeseen kun avustustyöntekijät käyttivät karttoja porakaivojen ja kaivojen tekemiseen. “Paikallisten ryhmien pitää hyväksyä palvelu, joten heidän pitää olla mukana prosessissa", lisää Senegas ja jatkaa: "He eivät olleet perehtyneet satelliittien käyttämään kaukokartoitustekniikkaan, mutta he ovat lopulta olleet hyvin kiinnostuneita siitä."

"Kartalla olevat monikulmiot osoittavat heille alueella mahdollisesti olevan veden. Itse asiassa merkkien mukaan tehdyt poraukset ovat osoittaneet paikat mahdollisiksi vedensaantipaikoiksi, mutta niin ovat myös muutamat muutkin monikulmioiden ulkopuolella olevat poratut paikat, joskaan niissä vettä ei ole ollut sellaisella syvyydellä, että paikat olisivat käyttökelpoisia."

Gachet matkusti itse Tshadiin seuraamaan maanpäällisten havaintojen tekoa. “Pakolaiset ovat epätoivoisessa tilassa, ja vesi on heille kallisarvoinen luonnonvara. Aikaisemmin kaivonkaivajat ovat etsineet vettä erinomaisen paikallistuntemuksen ja geofysikaalisen perustekniikan avulla, jolloin heidän onnistumisprosenttinsa on ollut 50. Se ei ole huono niissä olosuhteissa, mutta silti ajan ja rahan haaskausta. Nyt karttamme osoittavat heille mihin on paras mennä - heidän tarvitsee vain seurata niitä.”

Projektin toinen vaihe on ollut karttojen käyttö uusien leiripaikkojen sijaintiehdotusten tarkistamiseen. Viisi uutta leiriä oli jo alustavasti suunniteltu, mutta tutkimus osoitti ettei niiden lähettyvillä ollut saatavissa vettä. Sen sijaan tutkijat osoittivat seitsemän uutta paikkaa, joissa vedensaantipaikat yhdistyvät hyviin kuljetusyhteyksiin sekä maan pinta on topografisesti sopivaa ja tarpeeksi kuivaa.

"Suunnitelma on laajentaa peittoaluetta ylitse itäisen Tshadin tarpeen mukaan", Senegas lisää. Tshadin maanviljelijät voivat myös käyttää samaa tietoa tulevaisuudessa, ja erittäin tarkat ja maaviitteelliset kartat voivat mahdollisesti tulla osaksi maantieteellistä tietojärjestelmää (GIS), jolloin niistä on hyötyä kansallisesti.

"Kolmas näkökohta on avustaa paikallista väestöä selviämään tämän nykyisen kriisin ylitse", toivoo Senegas lopuksi. "Täällä asuu alun perin vain 300 000 ihmistä, mutta he ovat jakaneet sen vähän mitä heillä on pakolaisten kanssa. Nämä kartat voivat auttaa heitä kestävällä tavalla. Ne voivat esimerkiksi kertoa maanviljelijälle, että jos kaivat tällä alueella tästä, niin löydät suurella todennäköisyydellä vettä pelloillesi.”

"Alueella ei ole olemassa ehdotonta veden puutetta, vaan täydellinen puute vedenhallintapolitiikasta. Kun lähdin, oli sadekausi alussa – sadekausi on kaksi kuukautta voimakasta sadetta. Tyypillisesti vesi kuitenkin ehtii haihtua ennen kuin se voidaan ohjata pohjaveden täydennykseksi. Satelliittikartoitus voi tulevaisuudessa opastaa paikallisen väestön rakentamaan peruspadot ja niihin vettä tuovat uomat oikeisiin paikkoihin, jotta vettä voitaisiin saada talteen ja varastoida.”

Tietoa Radar Technologies France -yhtiöstä

RTF on yksityinen yritys, joka on soveltanut viimeisintä kullan ja öljyn etsimiseen käytettyä tekniikkaa pohjaveden etsintään humanitaarissa tarkoituksissa.

RTF:n kokemus avaruudesta tehtävästä tutkakuvauksesta alkoi 1996, kun se käytti satelliittitietoa yhdessä maaperätiedon kanssa tehdäkseen uusia kulta ja öljylöytöjä Kongon sademetsissä. Yritys tekee yhteistyötä johtavien öljy-yhtiöiden, kuten Shellin, Agipin, Totalin ja Exxonin kanssa, sekä kartoittaa uusia vesivarantoja humanitaaristen järjestöjen kanssa autiomaa-alueilla, kuten Libyassa, Tshadissa, ja Keski-Australiassa.

Tietoa UNOSATista

Yhdistyneiden kansakuntien projektipalvelujen toimiston (United Nations Office for Project Services, UNOPS) operoima UNOSAT on ei-kaupallinen yhtymä, jota ESAn kaukokartoituksen markkinakehitysohjelma rahoittaa yhdessä Ranskan avaruustutkimuskeskuksen ja Ranskan ulkoasiainministeriön kanssa.

UNOSAT toimittaa maantieteellisiä tietotuotteita YK:n edustuksille ja kansainvälisille humanitaarisille yhteisöille ja kehitysyhteystyöorganisaatioille. Sillä on sopimukset johtavien kaukokartoitustietojen toimittajien, kuten Spot Imagen ja Space Imaging Eurasian kanssa. UNOSATilla on myös sopimuksia tietoja käsittelevien ja niistä helppokäyttöisiä tuotteita tekevien yhtiöiden, kuten Gamma Remote Sensingin ja Digitechin, kanssa.

UNOSAT käyttää myös satelliittitietoa meneillään olevissa kehitysprojekteissa mm. Mauritanian ja Senegalin rajalla, Afrikan sarvessa ja Nicaraguassa.

UNOSAT on jäsen RESPOND-konsortiossa, joka toimii aktiivisesti humanitaaristen järjestöjen kanssa auttaen niiden pääsyä kartta-ja satelliittikuvatietoihin sekä maantieteellisiin tietotuotteisiin.