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A Europa vive uma seca severa há anos. Em todo o continente, os níveis das águas subterrâneas têm sido consistentemente baixos desde 2018, mesmo que eventos climáticos extremos com inundações dêem temporariamente uma imagem diferente.
O início dessa situação tensa está documentado em uma publicação de Eva Boergens em Cartas de Pesquisa Geofísica a partir do ano de 2020. Nele, ela observou que houve uma notável escassez de água na Europa Central durante os meses de verão de 2018 e 2019. Desde então, não houve aumento significativo nos níveis das águas subterrâneas; os níveis permaneceram constantemente baixos. Isso é mostrado pelas análises de dados de Torsten Mayer-Gürr e Andreas Kvas, do Instituto de Geodésia da Universidade de Tecnologia de Graz (TU Graz). Como parte do projeto Global Gravity-based Groundwater Product (G3P) da UE, eles usaram gravimetria por satélite para observar os recursos de águas subterrâneas do mundo e documentaram suas mudanças nos últimos anos.
Consequências de longo alcance
Os efeitos desta seca prolongada foram evidentes na Europa no verão de 2022. Leitos de rios secos, águas estagnadas que desapareceram lentamente e com elas inúmeros impactos na natureza e nas pessoas. Não só inúmeras espécies aquáticas perderam seu habitat e os solos secos causaram muitos problemas para a agricultura, como também a escassez de energia na Europa piorou como resultado. As usinas nucleares na França careciam de água de resfriamento para gerar eletricidade suficiente e as usinas hidrelétricas também não poderiam cumprir sua função sem água suficiente.
Medição de água subterrânea a partir do espaço
Como os geodesistas da TU Graz podem usar dados do espaço para fazer declarações precisas sobre os reservatórios de água subterrânea? No centro do projeto G3P estão satélites gêmeos chamados Tom e Jerry, que orbitam a Terra em uma órbita polar a uma altitude de pouco menos de 490 quilômetros. A distância entre os satélites de cerca de 200 quilômetros é importante. Quem está atrás não deve alcançar o que está na frente, por isso receberam o nome de Tom e Jerry em referência aos personagens de desenhos animados.
A distância entre os satélites está sendo constante e precisamente medida. Se eles voam sobre uma montanha, o satélite da frente é inicialmente mais rápido que o de trás por causa do aumento de massa sob ele. Depois de passar a montanha, ele desacelera ligeiramente novamente, mas o satélite traseiro acelera assim que atinge a montanha. Uma vez que ambos estão sobre a montanha, sua velocidade relativa é estabelecida mais uma vez. Essas mudanças de distância sobre grandes massas são as principais variáveis de medição para determinar o campo gravitacional da Terra e são verificadas com precisão micrométrica. Como comparação, um fio de cabelo tem cerca de 50 micrômetros de espessura.
Mapa mensal de gravidade da Terra
Tudo isso acontece a uma velocidade de vôo de cerca de 30.000 km/h. Os dois satélites realizam assim 15 órbitas terrestres por dia, o que significa que atingem a cobertura completa da superfície terrestre após um mês. Isso, por sua vez, significa que a TU Graz pode fornecer um mapa de gravidade da Terra todos os meses. “O processamento e o esforço computacional aqui são muito grandes. Temos uma medição de distância a cada cinco segundos e, portanto, cerca de meio milhão de medições por mês. A partir disso, determinamos mapas de campo de gravidade”, diz Torsten Mayer-Gürr.
Massa menos massa é igual a massa
No entanto, o mapa de gravidade ainda não determina a quantidade de água subterrânea. Isso ocorre porque os satélites mostram todas as mudanças de massa e não fazem distinção entre mar, lagos ou águas subterrâneas. Isso requer cooperação com todos os outros parceiros no projeto G3P da UE. Torsten Mayer-Gürr e sua equipe fornecem a massa total, da qual as mudanças de massa nos rios e lagos são subtraídas, a umidade do solo, a neve e o gelo também são subtraídos e, finalmente, apenas as águas subterrâneas permanecem.
Cada uma dessas outras massas tem seus próprios especialistas que contribuem com seus dados aqui. Estes estão localizados na Áustria (Universidade de Tecnologia de Graz, Universidade de Tecnologia de Viena, Centro de Dados de Observação da Terra EODC), Alemanha (GeoForschungsZentrum GFZ em Potsdam), Suíça (Universidade de Berna, Universidade de Zurique), França (Collection Localization Satellites CLS, Laboratoire d’Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales LEGOS, Magellium), Espanha (FutureWater), Finlândia (Finnish Meteorological Institute) e Holanda (International Groundwater Resources Assessment Centre IGRAC).
A Europa tem um problema de água
O resultado desta cooperação mostra que a situação da água na Europa se tornou muito precária. Torsten Mayer-Gürr não esperava isso em uma escala tão grande. “Alguns anos atrás, eu nunca teria imaginado que a água seria um problema aqui na Europa, especialmente na Alemanha ou na Áustria. Na verdade, estamos tendo problemas com o abastecimento de água aqui – temos que pensar sobre isso”, explica ele. Do seu ponto de vista, é necessário antes de tudo poder documentar a seca contínua usando dados e ter missões de satélite contínuas sobre isso no espaço.
A Agência Espacial Européia ESA e sua contraparte americana NASA continuarão esta pesquisa com o projeto MAGIC (Mass-change And Geoscience International Constellation). A TU Graz estará novamente a bordo para a avaliação dos dados.
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