A água é tão comum que muitas vezes a consideramos algo natural. Mas muito - ou muito pouco - chega às manchetes.

Uma enchente catastrófica no meio-oeste dos EUA nesta primavera causou bilhões de dólares em danos e devastou as plantações, depois que a chuva indicou um derretimento em massa de neve. Sete anos de seca na Califórnia tão debilitante que levou ao racionamento de água chegou ao fim depois que um inverno chuvoso e com neve coroou vários anos de recuperação lenta e reabasteceu a camada de neve vital da montanha.

Esses esforços são moldados pela geografia local e pelas necessidades específicas do usuário para garantir que abordem os dados de água doce mais valiosos para as comunidades. Por esta razão, A NASA oferece suporte a vários aplicativos de gerenciamento de água que são personalizados para oferecer suporte a diferentes regiões. Por exemplo, O Western Water Applications Office da NASA trabalha com várias entidades no oeste dos EUA, incluindo governos estaduais, nações tribais, e indústrias privadas para monitorar os impactos da seca na agricultura e no abastecimento de água em geral. No exterior, A NASA tem parceria com a Agência dos Estados Unidos para o Desenvolvimento Internacional por meio do programa SERVIR para fornecer dados de satélite, ferramentas de computação, e treinamento para parceiros locais que melhoram a previsão de enchentes locais na África e avaliam os impactos do clima nos blocos de neve nas montanhas do Himalaia, entre outros esforços.

Esses programas são apenas alguns exemplos de muitos projetos apoiados pela NASA. Centenas de outros pesquisadores, agências governamentais, e organizações sem fins lucrativos desenvolvem suas próprias ferramentas e aplicativos de gerenciamento de água usando os conjuntos de dados abertos e gratuitos da NASA.

Água da neve

A NASA está aprimorando os métodos existentes e desenvolvendo novos métodos de sensoriamento remoto que podem revelar quanta água é armazenada nas montanhas e na neve sazonal - uma das fontes de água doce mais vitais do mundo. Mais de um bilhão de pessoas, abrangendo vários continentes, dependem da água da neve da montanha para o abastecimento de água que sustenta a água potável, agricultura, e até mesmo energia hidrelétrica. Os padrões de queda de neve mudam com o tempo, Contudo, tanto de ano a ano da variabilidade natural quanto devido aos efeitos climáticos de longo prazo. Com demandas humanas persistentes, a capacidade de medir com precisão quanta água existe na neve acumulada nas montanhas torna-se uma capacidade ainda mais crítica.

Por meio do programa Airborne Snow Observatory, A NASA e o Departamento de Recursos Hídricos da Califórnia usam instrumentos montados em aviões para criar estimativas de alta resolução do teor de água da neve para bacias hidrográficas prioritárias no oeste dos EUA. Os dados coletados ajudam a determinar o momento do derretimento da primavera, que tem efeitos a jusante na geração de energia hidrelétrica e no planejamento de quanta água pode ser retida nos reservatórios.

A NASA também está focada no desenvolvimento de longo prazo de ferramentas para medir a água na neve por meio de uma campanha aérea de campo chamada SnowEx. Este tipo de campanha de campo conecta medições detalhadas da neve nas Montanhas Rochosas do Colorado feitas por pesquisadores no solo a observações de sensoriamento remoto feitas por aeronaves voando sobre os locais terrestres. As conexões feitas a partir desses conjuntos de dados altamente detalhados ajudarão os cientistas a projetar futuras missões de satélite que farão medições semelhantes a partir do espaço.

Medições de neve aerotransportada, bem como outros programas, complementam as observações regionais de longo prazo dos satélites da NASA que criam estimativas para cadeias de montanhas inteiras no oeste dos EUA e em todo o mundo.

Água no céu

Quando pensamos na água da Terra, podemos pensar no oceano, rios e lagos. Mas à medida que a água circula ao redor do planeta, a atmosfera retém umidade, criando um reservatório no céu que periodicamente se condensa em chuva e neve. A NASA faz parte de uma equipe de mais de uma dúzia de países cujos satélites estão trabalhando juntos para fornecer dados globais de precipitação a cada meia hora. Por terra, a chuva tem impacto imediato, pois penetra no solo, que suporta colheitas.

Os dados de precipitação são um dos mais essenciais para monitorar o movimento da água doce em todo o planeta, e vai para aplicativos que tocam a vida cotidiana das pessoas, incluindo previsão do tempo, monitoramento de safra, e previsão de inundações. Para muitas partes do mundo, especialmente os países em desenvolvimento e terrenos de difícil acesso, onde as medições do solo são esparsas ou inexistentes, esses conjuntos de dados globais da NASA às vezes são a única fonte consistente de informações sobre chuva e umidade do solo.

Meio mundo de distância, a seca no leste da Austrália esgotou tanto a safra de trigo que ela teve de ser importada pela primeira vez em 12 anos. Na África oriental e no Oriente Médio, algumas das condições de seca mais severas na Terra estão contribuindo para colheitas estressadas em toda a Somália, Sudão, e Iêmen.

Preocupado com enchentes, secas, ou o status e a qualidade do abastecimento de água, atender às necessidades dos humanos na Terra relacionadas à água começa sabendo onde a água está. Com vistas únicas do espaço, A NASA está na vanguarda do estudo e monitoramento deste recurso mais precioso que está em constante movimento. Os pesquisadores usam dados de satélites, aeronave, e outros esforços, para descobrir onde e quando a água está disponível em todo o mundo, quantos, e como esses padrões estão mudando. Eles então descobrem como usar melhor esses dados e colocá-los nas mãos das pessoas que mais precisam deles.

Durante as próximas semanas, Estaremos explorando áreas de pesquisa da NASA sobre a água doce da Terra e pesquisando como esses avanços ajudam as pessoas a resolver problemas do mundo real.

A NASA e seus parceiros estão usando satélites para revolucionar nossa capacidade de rastrear e compreender o fluxo de água doce ao redor da Terra - seja na atmosfera, at the Earth's surface, or underground. Nas últimas duas décadas, freely available NASA datasets have been used for extensive research into the movement, distribuição, and interaction of each part of the water cycle worldwide.

It's a complex cycle:Evaporating from warm tropical oceans, freshwater condenses into clouds, circulating on the winds where a portion of it falls as rain or snow. No chão, freshwater is stored in ice, neve, rios e lagos. Ou, it soaks into the ground, disappearing from view to infiltrate into soils and aquifers. Ou, before it disappears from view, it can evaporate back to the atmosphere, where moisture is tightly related to Earth's energy flow, which in turn influences weather patterns that govern freshwater's distribution.

"Fresh water is critically important to humans, both in obvious ways and in unseen ways such as moving heat around Earth's entire climate system, " said Jared Entin, terrestrial hydrology program manager in the Earth Science Division at NASA Headquarters, Washington. "With our current satellites, we are now making great progress in pinning down both the detail needed for local water decisions and the global view essential to better understanding our changing climate."

Researchers funded by NASA have used satellite and airborne data to better inform existing tools for flooding, drought forecasts and famine relief efforts, and for planning and monitoring regional water supplies. These efforts are tackling some of the most pressing needs of people around the world.

Water from Below

NASA satellites monitoring Earth's gravity field have given scientists insight into the movement of large masses such as ice and water—including water hidden underground. This global look at changes to the amount of water storied in aquifers, massive underground freshwater reservoirs, has revealed some concerning trends. Of the 37 largest aquifers on Earth, a third of them are being depleted by communities pumping the water faster than it recharges from rainfall. These water declines occur primarily where agriculture and aquifers coincide, and where human water demands can easily exacerbate conditions of periodic drought. Among those most stressed in the past decade are the Central Valley of California, the Indus Basin in northwestern India and Pakistan, and the Arabian Aquifer System in Saudi Arabia.

About 70% of all freshwater on Earth is used for irrigated agriculture. Underground aquifers are water sources that act like waiting bank savings accounts, providing a dependable supply and making agriculture possible in arid areas where significant rain events may only occur once a year and during droughts when surface water is scarce. We do not know the full extent of these underground water aquifers or when they may run dry, but understanding the change in available water that occurs both seasonally and throughout the satellite record helps decision-makers manage their resources.

In addition to witnessing the effects of agriculture, the satellite data show the effects of climate change, most notably in the decline of sea ice and ice sheets at the poles. They also observe the ups and downs of more natural variability that reflects a region's span of wet or dry years. As the global satellite record extends into the future, researchers and water managers will continue to monitor freshwater hidden below as climate patterns shift and human demands grow.