Áreas de captação esboçadas topograficamente são uma unidade espacial baseada nas formas da superfície terrestre. Eles mostram como as atividades humanas e as mudanças climáticas influenciam as quantidades de água disponíveis. O conhecimento dessas unidades é fundamental para a gestão sustentável da água. Contudo, devido às conexões subterrâneas, algumas áreas de captação acumulam água de áreas além de seus limites topográficos, enquanto outros são efetivamente muito menores do que sua topografia de superfície poderia sugerir. Atualmente, a maioria das estratégias de modelagem hidrológica não leva essas conexões de água subterrânea em consideração, mas suponha que as bacias sejam independentes de seus arredores. Por esta razão, Dr. Yan Liu e Professor Assistente Dr. Andreas Hartmann da Cadeira de Modelagem Hidrológica e Recursos Hídricos da Universidade de Freiburg, junto com uma equipe de pesquisadores da University of Bristol, na Inglaterra, e da Princeton University, nos Estados Unidos, introduziram o Índice de Captação Efetiva (ICE). Usando esta nova métrica, eles foram capazes de determinar como as áreas de captação topográficas e reais diferem ao analisar um conjunto de dados global. A equipe publicou recentemente os resultados na revista Cartas de Pesquisa Ambiental .

Usando o ECI, a equipe liderada por Liu e Hartmann foi capaz de demonstrar que a suposição de um equilíbrio hídrico fechado, ou seja, que o nível de um rio muda apenas por meio da precipitação e evaporação de sua área topográfica, por exemplo, não se aplica a um número considerável de bacias hidrográficas em todo o mundo. Cada terceira bacia hidrográfica estudada tem uma área de captação efetiva que é ainda maior do que o dobro ou menos da metade de sua área topográfica. Os cientistas reconheceram que essas áreas influenciam ou são influenciadas fora de seus limites topográficos por atividades de gerenciamento de água, como bombeamento de água subterrânea e, por exemplo, desmatamento ou reflorestamento.

Com sua análise, os pesquisadores mostram que o ICE que redefiniram é adequado para investigar como a seca pode se espalhar pelos limites topográficos como resultado da troca de água. Também pode ser usado na análise dos efeitos das mudanças climáticas e do uso da terra nas trocas de água entre fronteiras. "É assim que vimos onde precisamos investigar mais as redes subterrâneas através dos limites topográficos para apoiar a gestão sustentável da água, "diz Hartmann.