Água é vida, mas apesar de toda a sua importância, a humanidade tem uma visão surpreendentemente limitada dos corpos de água doce da Terra. Os pesquisadores têm medições confiáveis ​​do nível de água de apenas alguns milhares de lagos ao redor do mundo e poucos ou nenhum dado sobre alguns dos importantes sistemas fluviais do planeta. O próximo satélite Surface Water and Ocean Topography (SWOT) preencherá essa enorme lacuna. Ao ajudar a fornecer uma melhor compreensão do ciclo da água da Terra, ajudará na melhor gestão dos recursos hídricos e expandirá o conhecimento de como as mudanças climáticas afetam lagos, rios e reservatórios.
Uma colaboração entre a NASA e a agência espacial francesa Centre National d'Études Spatial (CNES), com contribuições da Agência Espacial Canadense e da Agência Espacial do Reino Unido, o SWOT está programado para ser lançado em novembro da Base da Força Espacial Vandenberg, na Califórnia. Engenheiros e técnicos estão terminando o trabalho no satélite em uma instalação administrada pela Thales Alenia Space em Cannes, França.

O SWOT tem várias tarefas importantes, incluindo medir a altura dos corpos d'água na superfície da Terra. Sobre o oceano, o satélite poderá ver características como redemoinhos com menos de 100 quilômetros de diâmetro – menores do que aqueles que os satélites anteriores do nível do mar podiam observar. O SWOT também medirá mais de 95% dos lagos da Terra com mais de 15 acres (6 hectares) e rios com mais de 330 pés (100 metros) de diâmetro.

“Os bancos de dados atuais talvez tenham informações sobre alguns milhares de lagos ao redor do mundo”, disse Tamlin Pavelsky, líder de ciência de água doce da NASA para SWOT, com sede na Universidade da Carolina do Norte, Chapel Hill. "SWOT vai empurrar esse número para entre 2 milhões e 6 milhões."

Além de medir a altura da água - seja em um lago, rio ou reservatório - o SWOT também medirá sua extensão ou área de superfície. Essa informação crucial permitirá aos cientistas calcular quanta água se move através de corpos de água doce. "Uma vez que você tenha o volume de água, você pode avaliar melhor o orçamento de água, ou quanta água flui para dentro e para fora de uma área", disse Lee-Lueng Fu, cientista do projeto SWOT no Jet Propulsion Laboratory da NASA no sul da Califórnia, que administra a parte dos EUA da missão.

Isso é importante porque as mudanças climáticas estão acelerando o ciclo da água na Terra. Temperaturas mais quentes significam que a atmosfera pode reter mais água (na forma de vapor de água), o que pode causar, por exemplo, tempestades de chuva mais fortes do que uma região normalmente veria. Isso, por sua vez, pode causar estragos nas fazendas, prejudicando as colheitas. Essas mudanças aceleradas podem dificultar o gerenciamento dos recursos hídricos de uma comunidade.

"À medida que o ciclo da água da Terra se intensifica, a previsão de eventos extremos futuros, como enchentes e secas, exige o monitoramento das mudanças no suprimento de água do oceano e da demanda e uso de água em terra. Nadya Vinogradova Shiffer, cientista do programa SWOT na sede da NASA em Washington.

Uma imagem maior e melhor

A SWOT fornecerá seus dados revolucionários usando um novo instrumento chamado Interferômetro de Radar Ka-band (KaRIn), que reflete pulsos de radar na superfície da água e recebe o sinal de retorno com duas antenas ao mesmo tempo. As antenas são espaçadas 33 pés (10 metros) de distância em um boom, permitindo aos pesquisadores coletar informações ao longo de uma faixa de aproximadamente 75 milhas (120 quilômetros de largura) da superfície da Terra – um caminho mais amplo do que o dos antecessores do satélite.

A engenharia necessária para esse tipo de sistema é complicada porque um boom de antena tão grande requer uma estabilidade incrível e porque os pesquisadores precisam de cálculos muito precisos para produzir medições do oceano e dos corpos de água doce da Terra. “A ideia básica do SWOT remonta ao final dos anos 1990, mas transformar esse conceito em realidade – toda essa engenharia – exigiu muito tempo e esforço”, disse Pavelsky.

Satélites já em órbita podem medir a altura da água - no oceano, lagos muito grandes e rios muito largos - ou a área da superfície de um corpo d'água. Mas para calcular as mudanças no volume ao longo do tempo, os cientistas precisam combinar as medidas de extensão e altura que diferentes instrumentos fizeram em dias diferentes. Isso torna difícil determinar detalhes básicos, como quanta água flui pelos rios do mundo e quanto esse volume varia. "Você pensaria que já saberíamos disso", disse Pavelsky. "Mas para muitos rios do mundo, simplesmente não há muitos desses tipos de medições."

A SWOT eliminará a necessidade de reunir as informações de extensão e altura de diferentes satélites e, ao mesmo tempo, o satélite dará aos pesquisadores uma visão global da água da superfície da Terra. "Será uma tremenda mudança em nosso conhecimento e compreensão da água doce", disse Sylvain Biancamaria, membro da equipe científica SWOT e pesquisador de água doce do Laboratoire d'Études en Géophysique et Océanographie Spatiales em Toulouse, França.

Alguns estudos, incluindo um publicado no ano passado na Nature , usaram medições do nível da água para observar como os lagos e rios ao redor do mundo mudam ao longo do tempo. No entanto, os dados que os pesquisadores esperam do SWOT fornecerão uma melhor compreensão dos níveis de água e da área de superfície, os quais serão amostrados com mais frequência e em uma área maior da Terra. Uma vez em órbita, o SWOT enviará de volta cerca de um terabyte de dados não processados ​​por dia.

Cientistas como Biancamaria e Pavelsky estão especialmente ansiosos para obter informações ao nível da bacia, ou a área de terra drenada por um lago ou rio e seus afluentes. "Do ponto de vista social - seja para água potável, navegação, controle de enchentes - a água precisa ser gerenciada em escala de bacia", disse Biancamaria. “Portanto, são necessárias observações cobrindo toda a bacia, e a SWOT fornecerá esses conjuntos de dados”. + Explorar mais

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