p Um novo global, estudo baseado em satélite da distribuição de água doce da Terra descobriu que as áreas úmidas da Terra estão ficando mais úmidas, enquanto as áreas secas estão ficando mais secas. Os dados sugerem que esse padrão se deve a uma variedade de fatores, incluindo práticas de gestão de água humana, mudanças climáticas causadas pelo homem e ciclos naturais do clima. p A equipe de pesquisa liderada pela NASA, que incluiu Hiroko Beaudoing, um professor especialista do Centro Interdisciplinar de Ciências do Sistema Terrestre da Universidade de Maryland (ESSIC), usou 14 anos de observações da missão Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) para rastrear tendências globais em água doce em 34 regiões ao redor do mundo.

p O estudo, publicado em 17 de maio, Edição 2018 da revista Natureza , também incorporou dados de precipitação de satélite do Projeto de Climatologia de Precipitação Global liderado pela ESSIC; Imagens Landsat da NASA e do U.S. Geological Survey; mapas de irrigação; e relatórios publicados de atividades humanas relacionadas à agricultura, mineração e operações de reservatório. O período de estudo vai de 2002 a 2016.

p "Esta é a primeira vez que avaliamos como a disponibilidade de água doce está mudando, em todos os lugares da Terra, usando observações de satélite, "disse Matt Rodell, autor principal do artigo e chefe do Laboratório de Ciências Hidrológicas do Goddard Space Flight Center da NASA. "Um objetivo principal era distinguir as mudanças no armazenamento de água terrestre causadas pela variabilidade natural - períodos úmidos e períodos secos associados a El Niño e La Niña, por exemplo - de tendências relacionadas às mudanças climáticas ou impactos humanos, como bombear água subterrânea de um aqüífero mais rápido do que é reposta. "

p A água doce está presente nos lagos, rios, solo, neve, águas subterrâneas e gelo glacial. Sua perda nas camadas de gelo dos pólos - atribuída à mudança climática - tem implicações no aumento do nível do mar. Em terra, é um dos recursos mais essenciais da Terra para água potável e irrigação. Embora o abastecimento de água de algumas regiões seja relativamente estável, outros normalmente experimentam aumentos ou diminuições. Mas o estudo atual revelou um padrão novo e angustiante.

p “O que estamos testemunhando é uma grande mudança hidrológica, "disse o co-autor James Famiglietti do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA." Nós vemos, pela primeira vez, um padrão muito distinto de áreas úmidas do mundo ficando mais úmidas - essas são as latitudes altas e os trópicos - e as áreas secas entre elas ficando mais secas. Embutidos nas áreas secas, vemos vários pontos críticos resultantes do esgotamento das águas subterrâneas. "

p Famiglietti observou que, embora a perda de água em algumas regiões seja claramente causada pelo aquecimento do clima, como o derretimento dos mantos de gelo e geleiras alpinas, levará mais tempo antes que outros padrões possam ser atribuídos inequivocamente às mudanças climáticas.

p "O padrão de molhado-ficando-mais molhado, cada vez mais seco é previsto pelos modelos do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas para o final do século 21, mas precisaremos de um conjunto de dados muito mais longo para poder dizer definitivamente que as mudanças climáticas são responsáveis ​​pelo surgimento de um padrão semelhante nos dados do GRACE, "Famiglietti disse." No entanto, a trajetória atual é certamente motivo de preocupação. "

p Os satélites gêmeos GRACE, lançado em 2002 como uma missão conjunta com o Centro Aeroespacial Alemão (DLR), mediu com precisão a distância entre os dois satélites para detectar mudanças no campo gravitacional da Terra causadas por movimentos de massa no planeta abaixo. Usando este método, O GRACE rastreou variações no armazenamento de água terrestre em escalas de tempo mensais a anuais até sua missão científica terminar em outubro de 2017.

p Contudo, as observações do satélite GRACE sozinhas não puderam dizer a Beaudoing, Rodell, Famiglietti e seus colegas o que estava causando uma tendência aparente.

p “Examinamos informações sobre precipitação, agricultura e bombeamento de águas subterrâneas para encontrar uma possível explicação para as tendências estimadas do GRACE, "disse Beaudoing, who also has a joint appointment at NASA Goddard.

p One of the big causes of groundwater depletion across the board was agriculture, which can be complicated by natural cycles as seen in California, Famiglietti said. Decreases in freshwater caused by the severe drought from 2007 to 2015 were compounded by groundwater withdrawals to support the farms in the state's Central Valley.

p Southwestern California lost 4 gigatons of freshwater per year during the same period. A gigaton of water is the equivalent of the mass of water in 400, 000 Olympic swimming pools. A majority of California's freshwater comes in the form of rainfall and snow that collects in the Sierra Nevada as snowpack and then is managed through a series of reservoirs as it melts. When natural cycles led to dry years, causing diminished snowpack and surface waters, people relied on groundwater more heavily.

p Downward trends in freshwater seen in Saudi Arabia also reflect agricultural pressures. From 2002 to 2016, the region lost 6.1 gigatons per year of stored groundwater. Imagery from the Landsat series of satellites shows the growth of irrigated farmland in the arid landscape from 1987 to the present, which explains the increased drawdown.

p Natural cycles of rainy and dry years can also cause a trend in the 14-year data record that is unlikely to persist, Rodell said. An example is the western Zambezi basin and Okavango Delta, a vital watering hole for wildlife in northern Botswana. Nessa região, terrestrial water storage increased at an average rate of 29 gigatons per year from 2002 to 2016. This wet period during the GRACE mission followed at least two decades of dryness. Rodell believes this is a case of natural variability that occurs over decades in this region of Africa.

p The researchers found that a combination of natural and human pressures can lead to complex scenarios in some regions. Previously undocumented water declines occurred in northwestern China in Xin Jiang province. Esta região, about the size of Kansas, is bordered by Kazakhstan to the west and the Taklamakan desert to the south and encompasses the central portion of the Tien Shan Mountains.

p Rodell and his colleagues had to piece together multiple factors to explain the disappearance of 5.5 gigatons of terrestrial water storage per year in Xin Jiang Province. Less rainfall was not the culprit. Additions to surface water were also occurring from climate change-induced glacier melt and the pumping of groundwater out of coal mines. But these additions were more than offset by depletions caused by an increase in water consumption for the irrigation of cropland and evaporation of river water from the desert floor.

p The successor to GRACE, called GRACE Follow-On, a joint mission with the German Research Centre for Geosciences (GFZ), is at Vandenberg Air Force Base in California undergoing final preparations for launch.

p O artigo de pesquisa, "Emerging Trends in Global Freshwater Availability, " Matthew Rodell, James Famiglietti, David Wiese, J.T. Reager, Hiroko Beaudoing, Felix Landerer and Min-Hui Lo, was published in the journal  Natureza  on May 17, 2018.