Trinta anos de medições da hidratação do solo ao serviço do estudo das alterações climáticas

Os dados são agora disponibilizados à comunidade científica para a análise e validação de modelos climáticos.

A quantidade total de água retida no solo perfaz cerca de 0.001% da quantidade de água encontrada na Terra.

Esta água é crucial para o crescimento das plantas, mas também está ligada ao tempo e ao clima. Isto é porque a hidratação do solo é uma variável essencial nas trocas de água e energia entre a terra e a atmosfera: os solos secos emitem pouca ou nenhuma água para a atmosfera.

Detetada recentemente, a tendência para a diminuição nas taxas globais de evaporação, por exemplo, podem ser explicadas diretamente pela fraca contribuição da hidratação dos solos.

Ainda não está bem compreendida a relação entre a hidratação do solo e o sistema climático. E até agora não têm estado disponíveis observações a longo prazo da hidratação dos solos terrestres. Isto significa que em muitas regiões do mundo é difícil avaliar os modelos climáticos e as relações de feedback entre a humidade e a seca nos solos com a temperatura.

Em 2009, a ESA lançou uma missão de satélite dedicada, o SMOS, que fornece medidas diretas e de grande qualidade da quantidade de água no solo à superfície.

Uma vez que as aplicações principais do SMOS estão relacionadas com as previsões meteorológicas, a hidrologia e a gestão da água, a missão também fornece dados quase em tempo real para aplicações operacionais.

No entanto, para colmatar a atual falta de dados históricos de hidratação do solo para aplicações climáticas, a ESA também tem apoiado a criação de uma base de dados global, a partir de medições feitas no passado por uma série de satélites europeus e americanos. Estas atividades tiveram início no âmbito do projeto Water Cycle Multi-mission Observation Strategy, liderado pelo ITC (Holanda), dentro do programa da ESA de apoio à Ciência, Support To Science Element.

As atividades estão a ser refinadas, continuando no contexto da Iniciativa para as Alteracões Climáticas.

A ESA está a anunciar a divulgação dos primeiros dados de hidratação dos solos, no período de 1978 a 2010.

Os 32 anos de dados permitem um cálculo robusto da climatologia, que por sua vez pode ser usada para calcular as anomalias. Por exemplo, são evidentes as zonas de seca, tais como o centro dos Estados Unidos, em 25, ou o Brasil e a África Oriental, no verão de 2007, o sul da China no inverno de 2009-10 e em 2010 na Rússia.

Também são evidentes as inundações, tais como aconteceu no Afeganistão em 1992, na África Oriental em 1998–99, em Marrocos, em 2008, e nas cheias de 2010–11, em Queensland, Austrália.

Os dados resultam da fusão de duas fontes de informação diferentes. A primeira é baseada em dados de micro-ondas processados pela Universidade Tecnológica de Viena e tem por base as observações na banda C por escaterometria dos satélites europeus ERS-1, ERS-2 e MetOp-A.

O outro conjunto de dados foi gproduzido pela Universidade de Vrije de Amsterdão, em colaboração com a NASA, baseada em observações passivas de micro-ondas pelas missões Nimbus-6, DMSP, TRMM e Aqua. A junção destes dois tipos de dados teve como objetivo tirar partido dos dois tipos de técnicas de micro-ondas, mas revelou-se difícil em virtude da degradação dos sensores, dos desvios na calibração e das alterações algorítmicas nos sistemas de processamento.

Os desafios também incluíram a garantia de consistência entre os dados de hidratação do solo dos diferentes instrumentos de captação ativa e passiva.

Já que é a primeira vez que é lançado um produto destes, foi necessária uma cooperação ativa das comunidades de deteção remota e modelação do clima, de forma a validar os dados de satélite para que se perceba melhor os resultados dos modelos.

Cientistas de todo o mundo podem agora fazer o download, usar, validar os dados e enviar feedback à equipa científica para futuras melhorias. Os utilizadores podem se registar para aceder aos dados em www.esa-soilmoisture-cci.org.

O SMOS irá garantir a continuidade dos dados.

Além disso, a missão SMAP, da NASA, tem lançamento previsto para Novembro de 2014.