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Há mais de uma década, graves secas repentinas assolaram partes dos Estados Unidos numa escala nunca vista desde o Dust Bowl da década de 1930. O resultado foram perdas superiores a 30 mil milhões de dólares, mas agora os cientistas estão a aproveitar a tecnologia de satélite para desenvolver um método notável que ajuda a fornecer sinais de alerta precoce para tais condições antes que elas ocorram.
De acordo com cientistas do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, uma forma de luz produzida pelas plantas durante a fotossíntese poderia potencialmente oferecer um avanço na previsão de secas devastadoras antes que elas ocorressem. Conhecida como fluorescência induzida pela energia solar (SIF), este “brilho” único produzido pelas plantas é invisível ao olho humano, mas pode ser facilmente detectado por instrumentos sensíveis a bordo de satélites como o Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2) da NASA.
Analisando vários anos de dados de fluorescência, os cientistas do JPL conseguiram vincular o aparecimento do SIF a secas repentinas do passado. Isto aparentemente indica que as plantas passaram por períodos de aumento de produtividade, resultando em flores fluorescentes que apareceram antes da ocorrência de severa perda de água no solo durante os períodos de seca.
O satélite OCO-2 da NASA pode observar padrões de fluorescência em regiões de amplas terras agrícolas, como o meio-oeste dos Estados Unidos. Ao combinar medições de fluorescência com dados de umidade do solo de outro satélite da NASA, o satélite apropriadamente denominado Soil Moisture Active Passive (SMAP), que observa e mede as emissões naturais de microondas da Terra, as correlações nos dados fornecem um método altamente preciso de antecipar os níveis de umidade do solo. Isso permite que os pesquisadores determinem quando é provável que uma seca se avizinha, várias semanas antes de ocorrer.
As implicações desta tecnologia marcam um avanço potencial na capacidade de fornecer aviso prévio aos agricultores e outros nas indústrias agrícolas e pecuárias, através do qual podem ser feitos ajustes no uso da água e nos sistemas de irrigação, além de se concentrar no cultivo de culturas que são mais prováveis prosperar em condições áridas.
Além disso, com o aumento de condições climáticas imprevisíveis que facilitam cada vez mais mudanças repentinas no clima, ter conhecimento prévio que possa ajudar a compensar os efeitos negativos de um clima tão volátil poderá ser inestimável nos próximos anos.
Em um estudo recente que detalha as descobertas da equipe, Nicholas Parazoo e coautores relatam que “observações espaciais de fluorescência induzida pela energia solar (SIF) fornecem um indicador confiável de secas repentinas em prazos de 2 a 3 meses” e que suas descobertas são “ espera-se que melhore a compreensão dos impactos da seca repentina nas trocas de carbono e facilite o alerta precoce da seca repentina.”
Notavelmente, Parazoo e seus colegas estudaram o impacto que as secas repentinas têm nas emissões de carbono. Uma vez que as plantas funcionam como sumidouros naturais significativos de carbono, absorvendo mais CO2 do que produzem, as descobertas da equipa indicam que o aumento da absorção de carbono antes dos períodos de seca pode ajudar a compensar a absorção reduzida que ocorre quando as secas estão em curso.
Encontrar um equilíbrio entre a absorção de carbono pelas plantas e o início das secas pode ser crucial para melhorar os modelos do ciclo do carbono em que os investigadores confiam para compreender e gerir as alterações climáticas ao longo do tempo.
A equipa afirma que ainda são necessárias mais pesquisas para compreender a ligação entre o SIF e as condições meteorológicas que levam às secas, particularmente em relação ao seu momento, magnitude e duração. Além disso, a equipe enfatiza a necessidade de colaboração entre agências de previsão de secas e pesquisadores e que os esforços paralelos que aproveitam o SIF para fornecer dados quase em tempo real sobre as condições de seca poderiam ser auxiliados em parte através do “desenvolvimento de sensores de satélite de ampla faixa capazes de produzir espacialmente mapas resolvidos de SIF em alta frequência.”
Com o satélite OCO-2 a celebrar uma década em órbita, a NASA afirma que a sua missão de mapear as concentrações de CO2 e observar o crescimento e as condições das plantas no meio de sistemas climáticos voláteis está a tornar-se cada vez mais vital. Tais capacidades ajudam a munir os cientistas com informações importantes sobre padrões ecológicos, o que aumenta assim a nossa capacidade de prever e responder a crises ambientais quando estas ocorrem.
Parazoo e seus colegas Mahmoud Osman, Madeleine Pascolini-Campbell e Brendan Byrne publicou seu artigo recente“Condições antecedentes mitigam a perda de carbono durante eventos de seca repentina”, em Cartas de pesquisa geofísica. Informações adicionais podem ser encontradas no site do JPL.
Micah Hanks é o editor-chefe e cofundador do The Debrief. Ele pode ser contatado por e-mail em micah@thedebrief.org. Acompanhe seu trabalho em micahhanks.com e em X: @MicahHanks.
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