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Esta imagem mostra uma floresta exalando umidade no ar ou transpirando. Quando combinados com a umidade que evapora da terra, os dois processos conduzem à evapotranspiração, um ramo fundamental do ciclo da água. Com o aquecimento do clima, espera-se que esses processos se intensifiquem.
Créditos: © Acarapi / Adobe Stock
Os cientistas da NASA estudaram 17 anos de observações da gravidade do nosso planeta para entender como o ciclo global da água está mudando.
A taxa na qual as plantas e a superfície da terra liberam umidade no ar aumentou em uma escala global entre 2003 e 2019. Esses processos são conhecidos coletivamente como evapotranspiração, e um novo estudo da NASA calculou seu aumento usando observações de satélites de gravidade.
Medindo a mudança de massa da água entre os oceanos e os continentes, os pesquisadores determinaram que a taxa de aumento da evapotranspiração é até duas vezes maior do que as estimativas anteriores. Isso é importante porque a evapotranspiração representa um ramo crítico do ciclo global da água - um ciclo que cria as condições para a vida na terra.
Embora seja sabido que o aquecimento do clima deve aumentar a taxa de evapotranspiração, medições globais precisas têm, até agora, sido evasivas.
"Nosso estudo descobriu que a evapotranspiração aumentou cerca de 10% desde 2003, o que é mais do que o estimado anteriormente, e é principalmente devido ao aquecimento das temperaturas", disse Madeleine Pascolini-Campbell, pesquisadora de pós-doutorado no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia, que conduziu o estudo. “Esperamos que essas informações sobre o ciclo da água ajudem a informar melhor o desenvolvimento e validação de modelos climáticos.”
Mas como a taxa de evapotranspiração afeta o ciclo global da água? À medida que a umidade dos oceanos circula pela atmosfera, uma parte cai como precipitação sobre os continentes. Parte dessa água vai para os rios como escoamento e parte para o solo. A água restante evapora da terra e transpira das plantas de volta ao ar.
Descobrir que a evapotranspiração está aumentando a uma taxa mais rápida do que o conhecido anteriormente tem implicações para a compreensão de como as mudanças climáticas podem impactar a Terra no futuro. À medida que o mundo esquenta, a evapotranspiração se acelera, acelerando a secagem da terra e da vegetação. Os padrões climáticos também podem ser afetados: O aumento da evaporação da terra pode criar secas em algumas regiões. Este é um sintoma de um mundo em aquecimento que pode ter consequências importantes para os ecossistemas e as sociedades humanas, à medida que aumenta o estresse no abastecimento de água superficial e subterrânea.
“Imagens de geleiras derretendo e mantos de gelo encolhendo são uma forma palpável de entendermos os impactos do aquecimento global”, disse Pascolini-Campbell. “Mas mudanças dramáticas também estão acontecendo em outros componentes-chave do ciclo da água do nosso planeta que não são tão visíveis, como quando a água evapora da terra antes de entrar nos rios como escoamento.”
A gravidade da água
Para obter uma estimativa global de como a evapotranspiração está mudando, os pesquisadores descobriram uma nova maneira de aproveitar os dados coletados pelo par de satélites Gravity Recovery and Climate Experiment ( GRACE ) que operaram de 2002 a 2017 e o par sucessor, GRACE Follow-On , que foi lançado em 2018. A missão GRACE foi lançada pela NASA e o Centro Aeroespacial Alemão (DLR), e GRACE-FO é uma parceria entre a NASA e o Centro Alemão de Pesquisa de Geociências (GFZ).
Como a água tem massa e, portanto, contribui para o sinal de gravidade da Terra, essas espaçonaves são extremamente sensíveis ao movimento da água ao redor do mundo , desde o rastreamento de mudanças nas camadas de gelo até a água armazenada na terra e variações na massa do oceano. Vendo uma oportunidade, os pesquisadores estudaram o conjunto de dados de 17 anos do GRACE e GRACE-FO para ver se era possível detectar o sinal gravitacional associado ao movimento da água por evapotranspiração.
“Com o registro combinado do GRACE e GRACE-FO, agora temos um registro de observação longo o suficiente para sermos capazes de monitorar esses sinais críticos de mudança global”, disse JT Reager, cientista do JPL e investigador do estudo. “Quando o sinal de gravidade diminui, significa que a terra está perdendo água. Parte dessa perda é devido aos rios que fluem de volta para os oceanos, mas o resto sobe para a atmosfera como evapotranspiração”.
Subtraindo todas as saídas de massa de água das entradas sobre a terra e calculando a massa residual de água, os pesquisadores foram capazes de estimar a taxa de evapotranspiração. Eles fizeram isso subtraindo estimativas independentes da vazão global do rio (em outras palavras, a taxa de água que flui através dos rios para o oceano) e dados de satélite GRACE e GRACE-FO (que revelam as mudanças locais na massa de água no solo) de medições de precipitação global para descobrir a massa de água que está sendo perdida para a atmosfera.
Devido aos desafios de observação e medição, as estimativas globais de evapotranspiração são normalmente aproximadas usando modelos ou tomando medições de locais individuais e, em seguida, aumentando essas medições. Mas esses métodos podem estar sujeitos a erros. Ao medir as mudanças de massa global usando observações de satélite de gravidade, no entanto, os pesquisadores foram capazes de obter uma estimativa mais precisa para a taxa de evapotranspiração global.
Usando este método, eles descobriram que a evapotranspiração aumentou de 405 milímetros (cerca de 16 polegadas) por ano em 2003 para 444 milímetros (cerca de 17,5 polegadas) por ano em 2019. Isso representa uma tendência de aumento de 2,30 milímetros (cerca de 0,1 polegadas) por ano - um aumento de 10% - com uma incerteza correspondente de 0,5 milímetros (0,02 polegadas) por ano, ou 2%.
“Durante anos, procuramos uma maneira de medir as mudanças brutas no ciclo global da água e, finalmente, a encontramos”, disse Reager. “A magnitude do aumento da evapotranspiração realmente nos surpreendeu: este é um sinal considerável indicando que o ciclo da água em nosso planeta está mudando”.
Esses resultados somam-se a um crescente corpo de pesquisas sobre o ciclo da água em nosso planeta, ao mesmo tempo em que destacam a importância da continuidade para as observações da Terra. Observações de satélite contínuas por satélites com uma visão global das mudanças na massa da água fornecem o longo registro necessário para observar as mudanças do planeta ao longo das décadas. Essas observações também ajudam os cientistas a rastrear a variabilidade ano a ano no ciclo da água causada pelas mudanças climáticas e ciclos naturais.
O estudo, intitulado: “Um aumento de 10% na evapotranspiração global da terra de 2003 a 2019”, foi publicado em 26 de maio na Nature . Além do JPL, o Goddard Space Flight Center da NASA, em Greenbelt, Maryland, contribuiu para esta pesquisa.
O JPL administrou a missão GRACE e administra a missão GRACE-FO para a Divisão de Ciências da Terra da Diretoria de Missão Científica da NASA na sede da NASA em Washington. Com sede em Pasadena, Califórnia, Caltech gerencia o JPL para a NASA.
Ian J. O'Neill / Jane J. Lee
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Califórnia
ian.j.oneill@jpl.nasa.gov / jane.j.lee@jpl. nasa.gov
Fonte: NASA / Editor: Tony Greicius / 28/05/2021
https://www.nasa.gov/feature/jpl/satellites-show-how-earth-s-water-cycle-is-ramping-up-as-climate-warms
Obrigado pela sua visita e volte sempre!
Hélio R.M.Cabral
(Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD)
de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina
(UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Acompanha e
divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space
Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas
e tecnológicas.
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
Page:
http://pesqciencias.blogspot.com.br
Page: http://livroseducacionais.blogspot.com.br
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