Observação da Terra por satélite : tudo o que você precisa saber e notícias

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Satélites de observação da Terra ajudam a monitorar a evolução de incêndios gigantes na Amazônia

– Notícias de 24 de agosto de 2019 –

A floresta amazônica está atualmente passando por incêndios gigantescos, gerando uma tensão sem precedentes sobre o clima e as relações internacionais.

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Fumaça e incêndios da floresta amazônica no Brasil tomada do espaço em 20 de agosto de 2019

O astronauta francês Jean-François Clervoy, que esteve três vezes no espaço a bordo dos ônibus espaciais americanos, enviou a seguinte mensagem a From Space With Love.

“Do espaço, o olhar dos astronautas cobre um campo de visão muito amplo, o que nos permite apreciar a extensão dos fenômenos naturais e antropogênicos em escala global.

O caso dos incêndios florestais é provavelmente o mais impressionante, porque esses incêndios são perceptíveis a mais de 2000 km e porque nos movem pelo efeito destrutivo das forças vitais do nosso ecossistema, perceptíveis diretamente a olho nu.

As florestas são vitais não apenas por causa da rica biodiversidade que contêm, mas também porque, depois do oceano global, são a segunda fonte de oxigênio que respiramos e da absorção de dióxido de carbono, um gás de efeito estufa. A estufa desempenha um papel importante no aquecimento global “.

Concentre-se nos satélites de observação da Terra

Entre os muitos satélites que são lançados a cada ano, há sempre pelo menos alguns que são usados para observar a Terra para fins comerciais ou militares, mas também para fins científicos. Em 2018, havia 82 satélites meteorológicos e 62 satélites dedicados às ciências da terra, seja o estudo dos oceanos, calotas polares, a atmosfera ou mesmo a biomassa.

Dia e noite na Terra visto de satélites meteorológicos

Desde os anos 50, os satélites foram capazes de prever o clima

Ficar chapado nos ajuda a entender melhor a incrível complexidade do nosso planeta. Mesmo antes da era espacial, a curiosidade dos homens levou-os a pendurar câmeras em balões, ou mesmo pombos, para descobrir como eram as coisas lá de cima. A primeira foto tirada do espaço foi feita por um foguete americano V2 lançado do Novo México. Uma nova perspectiva que, é claro, interessou aos militares, mas também aos climatologistas. Aqui está finalmente uma ferramenta que lhes prometia uma visão geral de muitos fenômenos terrestres.

O potencial dos satélites para o estudo da Terra foi, assim, muito rapidamente explorado já em 1957. Os sinais de rádio enviados pelo Sputnik foram usados para sondar a ionosfera do nosso planeta. Um ano depois, o Explorer, o primeiro satélite americano, decolou com um contador Geiger a bordo. Seus dados deixaram claro que a Terra estava cercada por um intenso cinturão de radiação, o Cinturão Van Allen.

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Satélite Vanguard da NASA

Em 1959, o Vanguard 2E foi colocado em órbita com instrumentos de medição. Sua missão era medir a cobertura de nuvens na parte iluminada do globo por duas semanas. Esses dados ajudaram a melhorar os modelos de previsão do tempo. No ano seguinte, a NASA se associou a outras agências do governo dos EUA para impulsionar essa ideia.

Os satélites da série TIROS, que começaram a operar em 1960, foram equipados com duas câmeras capazes de tirar fotos em preto e branco. A partir de 1962, agências meteorológicas em todo o mundo começaram a usar essas fotos para melhorar suas previsões. Assim, foi possível ver as massas das nuvens como um todo, o que ajudou a entender sua operação. Se esses primeiros satélites meteorológicos foram pensados para uso prático, eles têm, ao longo dos anos e décadas, ajudado a destacar fenômenos perturbadores.

clouds from space

Stratus visto do espaço

Satélites cada vez mais complexos para multiplicar observações

A partir de 1964, os Estados Unidos começaram a lançar sua segunda geração de satélites meteorológicos, uma série chamada Nimbus. Eles estavam equipados com uma suíte instrumental muito mais completa. Não foram apenas as nuvens que estavam sendo observadas, mas também as calotas polares ou os níveis dos diferentes gases na atmosfera.

No final dos anos 70, a Nimbus começou a reportar observações alarmantes. O ozônio molecular tende a se acumular em uma camada atmosférica em torno de 25 km de altitude, um fenômeno invisível mas crucial para a vida na Terra. O ozônio bloqueia a maioria dos perigosos raios UVB e UVC do sol. Dados da Nimbus mostraram que um buraco cada vez maior estava se formando na camada de ozônio logo acima do continente antártico. Estas observações levaram à proibição de certos gases fluorados durante os anos 90.

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Satélite NASA Nimbus (representação artística)

O estudo do clima a partir do espaço está no centro das missões dos satélites de observação da Terra

Durante a segunda metade do século XX, ficou claro que as atividades humanas estavam tendo um impacto cada vez mais importante na natureza. Aquecimento global, desertificação, aumento do nível do mar ou poluição do ar, fenômenos globais nem sempre fáceis de quantificar a partir do solo.

Isso levou a NASA a lançar o programa EOS em 1997. A ideia não era mais estudar meteorologia, mas o clima como um todo e sua evolução a longo prazo. A Agência Espacial Européia também está conduzindo um programa similar. Nem sempre nos apercebemos disso, mas a NASA e a ESA são muito activas nesta área. Nos últimos trinta anos, as duas agências espaciais colocaram em órbita dezenas de satélites dedicados a essa tarefa.

Satélites de observação da Terra testemunham mudanças climáticas

Esses satélites são uma fonte insubstituível de informações para o estudo das mudanças climáticas. A maioria deles é especializada no estudo de problemas particulares. Com a proibição dos clorofluorcarbonetos para proteger a camada de ozônio, ela permanece monitorada de perto, por exemplo. Desde 1991, a NASA lançou nada menos que seis observatórios para cumprir essa missão, às vezes com boas notícias.

Em 2018, o satélite Aura relatou alguns sinais de melhora. A quantidade de cloro atmosférico presente na região antártica parece estar diminuindo, o que faz com que os buracos sazonais na camada de ozônio sejam 20% menores em comparação ao ano de 2005. Infelizmente, isso é bastante isolado em comparação com outros dados que os satélites de monitoramento da Terra relatam para nós.

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Imagem do buraco de ozônio em 2016 pelo satélite Aura da NASA

Em 2010, a ESA lançou o CryoSat-2, uma missão inteiramente dedicada ao estudo das calotas polares. Durante seus primeiros três anos em órbita, o satélite testemunhou o derretimento de 500 bilhões de toneladas de gelo, apenas para o continente antártico. A Agência Espacial Européia monitora o continente branco há mais de 25 anos usando os satélites ERS-1, ERS-2, ENVISAT e CryoSat. Esse monitoramento de longo prazo mostrou que a cobertura de gelo da Antártica Ocidental está sendo refinada em alta velocidade, o que é um dos principais contribuintes para o aumento do nível do mar.

No lado do Pólo Norte, a NASA tem dados desde 1979 e as notícias não são melhores. A agência espacial dos EUA monitorou continuamente a área mínima ocupada a cada verão pelo gelo. 6,5 milhões de quilômetros quadrados no final da década de 1970 e 4,15 milhões de quilômetros quadrados no verão de 2018.

Visualização de gelo derretendo no Ártico a partir de dados coletados no espaço

Satélites de observação da Terra estão democratizando o acesso a mapas de satélite

Da mesma forma, a Agência Espacial dos EUA monitora os continentes desde 1972 com sua série de satélites Landsat. Por exemplo, o Landsat 7 é responsável pela maioria das imagens encontradas no Google Maps. Originalmente, esses satélites foram projetados para satisfazer cartógrafos e o Departamento de Agricultura.

Por exemplo, eles descobriram uma ilha desconhecida no Canadá, agora conhecida como Ilha Landsat. Mas esses satélites também ajudaram a quantificar mudanças muito menos triviais, como o desmatamento na América do Sul ou a artificialização de solos em todo o planeta.

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Ilha Landsat descoberta no Canadá pelo satélite Landsat

Os dados coletados sobre a atmosfera atestam a complexidade da Terra

O monitoramento da atmosfera não traz notícias muito melhores. O dióxido de nitrogênio é um composto venenoso e poluente. Contribui para a acidificação da chuva e da água doce. As observações do satélite Aura feitas entre 2005 e 2014, indubitavelmente, mostram que as emissões de dióxido de nitrogênio estão intimamente ligadas à presença de populações humanas altamente industrializadas.

Embora menos perigoso do ponto de vista químico, o dióxido de carbono contribui significativamente para o efeito estufa. O satélite OCO-2 em operação desde 2014 é inteiramente dedicado ao estudo da distribuição e concentração de CO2 na atmosfera. Em 2017, o observatório registrou as maiores taxas por pelo menos dois mil anos.

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OCO-2, o satélite da NASA (renderização do artista)

Acredita-se que esses registros se devam, em parte, ao fenômeno climático El Niño da temporada 2015-2016, que causou seca em partes da América do Sul, África e Indonésia, o que desacelerou o crescimento das plantas e, portanto, a captura de carbono. Isso gerou 2,5 gigatoneladas de CO2 a mais na atmosfera. Este é um exemplo típico da incrível complexidade do nosso planeta.

Os satélites de nova geração ajudam a entender melhor os fenômenos terrestres

Se quisermos ter a chance de preservar a Terra, devemos entendê-lo. Deste lado, as futuras missões de observação da Terra da ESA e da NASA prometem grandes progressos. O programa europeu de observação da Terra, chamado Copérnico, está atualmente implantando a série de missões Sentinel. Esses novos satélites de geração ajudarão a melhorar o monitoramento do uso da terra, monitorar a qualidade do ar e elevar o nível do mar.

A missão EarthCARE, que decolará em 2021, retomará o trabalho do primeiro satélite de observação da Terra, monitorando as nuvens. Desta vez, não é uma questão de avaliar a cobertura de nuvens para previsões meteorológicas. O EarthCARE deve nos ajudar a entender como as nuvens contribuem para o aquecimento e o resfriamento do planeta. Eles refletem um pouco da luz do sol, que tende a resfriar a Terra. Mas eles também prendem parte de sua radiação infravermelha, que a aquece. As nuvens desempenham um papel vital no clima do planeta e estamos apenas começando a compreendê-lo. Por estas razões, o EarthCARE é visto como uma missão de alta prioridade.

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Missão EarthCare da ESA (representação do artista)

Por seu turno, a NASA está preparando, entre outras coisas, o satélite PACE, que inspecionará as trocas de CO2 entre a atmosfera e os oceanos. Isto deve, por exemplo, ajudar a compreender o fenómeno da proliferação de algas, episódios de crescimento muito rápido de algumas espécies de algas, por vezes relacionadas com a poluição. A agência espacial norte-americana também continuará monitorando de perto a camada de ozônio através do conjunto de instrumentos OMPS instalado em sua nova série de satélites JPSS.

Dados coletados pelos satélites de observação da Terra justificam o dinheiro gasto

Mesmo que nosso conhecimento progrida a cada ano, a maneira pela qual o clima da Terra funciona ainda levanta muitas questões. É por isso que muitas vezes você ouve versões muito diferentes do futuro climático do planeta. Alguns modelos prevêem um aquecimento global de 2 graus Celsius até 2100, enquanto outros modelos prevêem um aquecimento global de 4 graus Celsius. No entanto, é crucial refinar esses modelos porque o nosso futuro depende deles.

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Mudança na temperatura média

Algumas pessoas acusam as agências espaciais de desperdiçar dinheiro que poderia ser usado na Terra. No entanto, ignora como as agências espaciais estão na vanguarda da luta contra a mudança climática e a poluição humana. Sem conseguir reverter a tendência, eles estão amplamente envolvidos na compreensão desses processos.

Images by NASA/JPL-Caltech/ESA/NASA’s Scientific Visualization Studio, Key and Title by Eric Fisk [Public domain]/CIRA/NASA’s Goddard Space Flight Center/Jefferson Beck







Quellen

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