O Centro Nacional Francês de Pesquisa Espacial apresentou recentemente dois projetos para monitorar as emissões de gases de efeito estufa (CO ₂ e metano) usando sensores de satélite. Os satélites, que serão lançados após 2020, irá complementar as medidas realizadas no local .

Em uma escala global, este não é o primeiro programa para medir as mudanças climáticas do espaço:os satélites europeus da série Sentinel já medem uma série de parâmetros desde que o Sentinel-1A foi lançado em 3 de abril, 2014, sob a égide da Agência Espacial Europeia. Esses satélites fazem parte do Programa Copernicus ( Sistema Global de Sistemas de Observação da Terra ), realizado em escala global.

Desde Sentinel-1A, os sucessores do satélite 1B, 2A, 2B e 3A foram lançados com sucesso. Cada um deles está equipado com sensores com várias funções. Para os primeiros dois satélites, estes incluem um sistema de imagem de radar, para a chamada aquisição de dados "para todas as condições meteorológicas", o comprimento de onda do radar sendo indiferente às condições nubladas, seja à noite ou durante o dia. Os sistemas de observação óptica infravermelha permitem que os dois segundos satélites monitorem a temperatura da superfície do oceano. O Sentinel-3A também possui quatro sensores instalados para medição de radiometria, temperatura, altimetria e topografia das superfícies (tanto oceânicas como terrestres).

O lançamento destes satélites assenta nas numerosas missões espaciais já realizadas à escala europeia e global. Os dados que eles registram e transmitem concedem aos pesquisadores acesso a muitos parâmetros, nos mostrando o "pulso" do planeta. Esses dados dizem respeito parcialmente às ondas do oceano, vento, correntes, temperaturas e muito mais - mostrando a evolução de grandes massas de água. O oceano atua como um motor do clima e mesmo pequenas variações estão diretamente ligadas às mudanças na atmosfera, cujas consequências às vezes podem ser dramáticas, incluindo furacões. Os dados coletados por sensores para superfícies continentais dizem respeito a variações na umidade e cobertura do solo, cujas consequências também podem ser significativas (seca, desmatamento, biodiversidade, etc.).

Massas de dados para processar

O processamento dos dados coletados por satélites é realizado em vários níveis, variando de laboratórios de pesquisa a usos mais operacionais, não esquecendo a atividade de formatação realizada pela Agência Espacial Europeia.

A comunidade científica está se concentrando cada vez mais nas "variáveis ​​essenciais" (físicas, biológico, químico, etc.) conforme definido por grupos que trabalham com mudanças climáticas (em particular o GCOS na década de 1990). Eles estão tentando definir uma medida ou grupo de medidas (a variável) que irá contribuir para a caracterização do clima de forma crítica.

Existem, claro, um número considerável de variáveis ​​suficientemente precisas para serem transformadas em indicadores que nos permitem confirmar se os objetivos de desenvolvimento sustentável da ONU foram alcançados ou não.

A identificação dessas "variáveis ​​essenciais" pode ser realizada após o processamento dos dados, combinando isso com dados obtidos por uma infinidade de outros sensores, se eles estão localizados na Terra, sob o mar ou no ar. O progresso técnico (como imagens com alta resolução espacial ou temporal) nos permite usar medidas cada vez mais precisas.

O programa Sentinel opera em vários campos de aplicação, incluindo:proteção ambiental, gestão urbana, planejamento espacial em nível regional e local, agricultura, silvicultura, pescaria, cuidados de saúde, transporte, desenvolvimento sustentável, protecção civil e até turismo. Entre todas essas preocupações, as mudanças climáticas estão no centro das atenções do programa.

O esforço feito pela Europa tem sido considerável, representando um investimento de mais de 4 bilhões de euros entre 2014 e 2020. No entanto, o projeto também tem um potencial econômico muito significativo, particularmente em termos de inovação e criação de emprego:prevê-se ganhos económicos na ordem dos 30 milhões de euros até 2030.

Como podemos navegar nesses oceanos de dados?

Pesquisadores, bem como jogadores-chave no mundo socioeconômico, estão constantemente buscando observações mais precisas e abrangentes. Contudo, com cobertura de observação espacial crescendo ao longo dos anos, a massa de dados obtidos está se tornando bastante esmagadora.

Considerando que um smartphone contém uma memória de vários gigabytes, a observação espacial gera petabytes de dados a serem armazenados; e logo poderemos estar falando em exabytes, isso é, em trilhões de bytes. Portanto, precisamos desenvolver métodos para navegar nesses oceanos de dados, mas tendo em mente que as informações em questão representam apenas uma fração do que está lá fora. Mesmo com muitos dados disponíveis, o número de variáveis ​​essenciais é relativamente pequeno.

Identificando fenômenos na superfície da Terra

Os desenvolvimentos mais recentes visam apontar os melhores métodos possíveis para identificar fenômenos, usando sinais e imagens que representam uma área particular da Terra. Esses fenômenos incluem ondas e correntes nas superfícies do oceano, caracterizando florestas, úmido, áreas costeiras ou de inundação, expansão urbana em áreas terrestres, etc. Todas essas informações podem nos ajudar a prever fenômenos extremos (furacões), e gerenciar situações pós-desastre (terremotos, tsunamis) ou monitorar a biodiversidade.

O enorme e devastador #napafire visto por #OLCI em 9 de outubro # Sentinel3 @CopernicusEU @CopernicusEMS @ESA_EO @USGS pic.twitter.com/e2P8QG7nfj

- antonio vecoli (@tonyveco) 10 de outubro 2017

A próxima etapa consiste em tornar o processamento mais automático, desenvolvendo algoritmos que permitiriam aos computadores encontrar as variáveis ​​relevantes em tantos bancos de dados quanto possível. Parâmetros intrínsecos e informações do mais alto nível devem ser adicionados a isso, como modelos físicos, comportamento humano e redes sociais.

Esta abordagem multidisciplinar constitui uma tendência original que deve permitir qualificar a noção de "mudança climática" de forma mais concreta, indo além de apenas medições para ser capaz de responder às principais pessoas envolvidas - isto é, todos nós.

Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.