Komunikaty PR

New model tracks agricultural impact on lake ecosystems

2025-05-23  |  12:55:04
Figure. Change in cropland ETn (A) and ETh (B) intensity in the ELB from 2003 to 2019.

Change in cropland ETn (A) and ETh (B) intensity in the ELB from 2003 to 2019.

FAYETTEVILLE, GA, UNITED STATES, May 23, 2025 /EINPresswire.com/ -- A recent study has unveiled an innovative data-driven model that disentangles human-induced and natural water consumption in croplands, shedding new light on the sustainability of arid lake ecosystems.

Drylands, covering 42% of the Earth's land surface and supporting 38% of the global population, are at the forefront of the battle for scarce water resources. The relentless expansion of agriculture has placed immense pressure on these fragile ecosystems, with many tail-end lakes shrinking or vanishing entirely due to excessive irrigation. The urgency to develop advanced monitoring and management strategies has never been greater, as sustainable water use becomes a key determinant of food security and ecological balance in arid regions.

Published in Journal of Remote Sensing on 1 Apr, 2025, a new study (DOI: 10.34133/remotesensing.0496) by researchers from the Chinese Academy of Sciences and international collaborators presents a cutting-edge model capable of isolating natural and human-driven water consumption in croplands. The study focuses on the Ebinur Lake Basin in China, an arid region where agricultural growth has increasingly strained water resources. By leveraging remote sensing and machine learning, the model provides unprecedented clarity on water usage patterns, offering actionable insights for sustainable resource management.

At the heart of this research is a sophisticated approach to distinguishing cropland evapotranspiration (ET) into its natural (ETn) and human-induced (ETh) components. The model demonstrated remarkable accuracy, with R² values between 0.88 and 0.96, revealing that by 2019, human activities were responsible for 77% of cropland water consumption. A striking finding was that restoring Ebinur Lake to its optimal surface area of 800 km² would require an additional 0.29 km³ of water annually—a stark indicator of the toll agricultural expansion has taken on regional water reserves.

Utilizing Sentinel-2 satellite imagery, deep learning, and machine learning algorithms, the researchers monitored cropland and lake dynamics from 2003 to 2019. A random forest regressor was trained to model the relationship between environmental factors and natural ET, achieving high predictive accuracy. The study found that cropland in the Ebinur Lake Basin expanded by 50.65% over the study period, driving a 61% surge in total water consumption. Notably, ETh saw a sharp increase after 2013, correlating with a rapid rise in irrigated farmland. These findings were rigorously validated using water level data from the DAHITI database and surface water measurements from the Global Surface Water Dataset (GSWD).

“Our model provides a transformative tool for understanding the intricate interactions between human activities and natural processes in agricultural water consumption, and its impact on water storage of the end-tail lakes in dryland” said Dr. Hongwei Zeng, the study’s lead author. “This is a crucial step toward achieving sustainable water management in arid regions, where the delicate balance between agriculture and ecosystem preservation is becoming increasingly precarious.”

By combining high-resolution satellite data with advanced machine learning techniques, the study offers a new paradigm for water resource management. The model’s ability to quantify and distinguish between natural and human-driven water use can inform policies aimed at curbing excessive irrigation while ensuring food security. Looking ahead, potential applications include real-time water monitoring, optimized irrigation strategies, and proactive conservation efforts to prevent lake desiccation in water-stressed regions such as Central Asia and beyond.

This research marks a pivotal step toward sustainable water management in arid environments, offering a data-driven pathway to tackling one of the most pressing environmental challenges of our time.

References
DOI
10.34133/remotesensing.0496

Original Source URL
https://spj.science.org/doi/10.34133/remotesensing.0496

Funding Information
This work was supported by the National Natural Science Foundations of China (42071271, 41991232 and 42471319), and the Youth Innovation Promotion Association of Chinese Academy of Sciences (2022125).

Lucy Wang
BioDesign Research
email us here

Legal Disclaimer:

EIN Presswire provides this news content "as is" without warranty of any kind. We do not accept any responsibility or liability for the accuracy, content, images, videos, licenses, completeness, legality, or reliability of the information contained in this article. If you have any complaints or copyright issues related to this article, kindly contact the author above.

Newseria nie ponosi odpowiedzialności za treści oraz inne materiały (np. infografiki, zdjęcia) przekazywane w „Biurze Prasowym”, których autorami są zarejestrowani użytkownicy tacy jak agencje PR, firmy czy instytucje państwowe.
Ostatnio dodane
komunikaty PR z wybranej przez Ciebie kategorii
EIN Newswire BRAK ZDJĘCIA
2025-06-17 | 05:55:06

Global Home Care Services Market Set for Strong Growth by 2035, Driven by Aging Population and Digital Health Adoption

Rising elderly population, demand for personalized in-home care, and advancements in digital health to drive strong global home care market growth. NEWARK, DE, UNITED STATES, June 17, 2025 /EINPresswire.com/ -- According to recent industry
EIN Newswire BRAK ZDJĘCIA
2025-06-17 | 04:55:04

DXRacer, 전설적인 저격수 kennyS와 손잡고 e스포츠 역사의 새로운 장을 열다

KennyS X DXRACER CollaborationMartian ProKennyS Legend SniperDXRACER— 장인정신으로 클래식을 기리고, 혁신을 통해 미래를 포용하다SEOUL, SOUTH KOREA, June 17, 2025 /EINPresswire.com/ -- [전설적인 동맹: 최고의
EIN Newswire BRAK ZDJĘCIA
2025-06-17 | 03:55:06

NEXCOM EBC 370 Powers Autonomous Robotics for Industrial Applications

Highly Efficient, Edge AI Computing Delivered in a Compact New CPUThe EBC 370/EBC 370X is an AI-powered, PC-based controller designed to adapt to the most demanding conditions. Research labs use it as the main control unit for advanced robotics

Kalendarium

Więcej ważnych informacji

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Kongres Profesjonalistów Public Relations

Ochrona środowiska

Z powodu braku przejrzystego prawa branża recyklingu odkłada inwestycje. Firmy apelują o szybkie wdrożenie przepisów

Branża recyklingu stoi przed wyzwaniami związanymi z wdrożeniem systemu kaucyjnego, systemu rozszerzonej odpowiedzialności producenta i rozporządzenia PPWR. Brakuje jednak odpowiednich przepisów dostosowujących polskie prawo i realia do unijnych regulacji. W efekcie utrzymującej się niepewności prawnej między 2018 a 2023 rokiem co trzeci zakład recyklingu zamknął działalność. Wiele firm odkłada inwestycje, czekając na uregulowanie rynku. Podobna niepewność dotyczy też producentów opakowań. 

Transport

Testowanie pojazdów zautomatyzowanych wkrótce będzie możliwe. To odpowiedź na postulaty przedsiębiorców

Kończą się prace nad przepisami, które mają usprawnić prace badawcze nad pojazdami zautomatyzowanymi. Ma to być odpowiedź na postulaty przedsiębiorców, którzy wskazywali na potrzebę pilnej zmiany przepisów w zakresie testowania pojazdów autonomicznych. Obecne regulacje nie sprzyjają postępowi technologicznemu i rozwoju autonomiczności pojazdów, o czym świadczy bardzo niewielka liczba wydanych uprawnień do ich prowadzenia.

Firma

Przedsiębiorcom coraz bardziej doskwiera niestabilność i skomplikowanie przepisów podatkowych. Problemem są też niejasne ich interpretacje

Polscy przedsiębiorcy często negatywnie oceniają jakość przepisów podatkowych – wynika z raportu „Przedsiębiorcy pod lupą fiskusa 2025” przygotowanego przez firmę doradztwa podatkowego MDDP we współpracy z Konfederacją Lewiatan. Ich niepokój budzą niejednolite interpretacje przepisów i niepewność prawa podatkowego, które cały czas jest modyfikowane. Wśród kluczowych zmian w obszarze podatków, które będą dotyczyć praktycznie wszystkich przedsiębiorców, są m.in. wprowadzenie Krajowego Systemu e-Faktur czy zmiany w podatku od nieruchomości.

Partner serwisu

Instytut Monitorowania Mediów

Szkolenia

Akademia Newserii

Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a  także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.