Como a pandemia de coronavírus continua em seu quarto mês nos Estados Unidos, Os americanos se adaptaram a circunstâncias radicalmente diferentes. Embora muitos agora trabalhem em casa, outros estão procurando novos empregos. A viagem ficou mais lenta, e encontros sociais, de casamentos a formaturas, foram cancelados.

O impacto dessas mudanças é perceptível até mesmo do espaço. No Instituto Cooperativo de Pesquisa na Atmosfera (CIRA) da Colorado State University, cientistas que estudam a Terra usando satélites estão vendo reduções drásticas nos poluentes atmosféricos, como dióxido de nitrogênio e dióxido de enxofre, ao redor do mundo. A qualidade do ar foi significativamente melhorada, à medida que as emissões dos veículos e da indústria são reduzidas.

Mas não é apenas um ar mais limpo que marca essas mudanças sociais. Usando um sensor que detecta baixos níveis de luz visível à noite, os cientistas podem até mapear as mudanças no local onde as pessoas vivem e para onde vão.

Um sensor que vê luzes

O sensor Day / Night Band (DNB) que voa em dois satélites NOAA foi fundamental na descoberta de muitos novos recursos de nosso planeta. O DNB também vê as luzes da cidade - marcadores brilhantes da civilização humana que iluminam os céus noturnos. A bordo de um satélite que orbita a Terra a cada 90 minutos, o DNB pode detectar mudanças nessas luzes entre cada novo viaduto - antes e depois dos furacões, por exemplo, ver locais onde as tempestades afetaram a infraestrutura elétrica.

Os cientistas construíram um banco de dados de fontes de luz para todo o planeta, e comparando essas médias de longo prazo com o que pode ser visto agora, eles podem detectar mudanças na forma como as pessoas estão respondendo à crise pandêmica. Steven Miller, um cientista sênior e vice-diretor do CIRA, junto com parceiros da Colorado School of Mines e da University of Wisconsin, processou várias imagens de comparação apresentadas pela NOAA.

"The Day / Night Band abriu nossos olhos para o ambiente noturno de uma forma que nenhum outro sensor no espaço pode, "disse Miller, quem, com colegas, trabalha para fornecer às agências imagens comparativas usando dados do DNB. "Mas a única coisa que realmente o diferencia de outros tipos de dados de satélite é sua capacidade de capturar a dimensão humana - ele oferece a epifania de nossa própria existência e coexistência como parte da biosfera da Terra."

Onde as luzes estão acesas, e desligar

Uma das primeiras coisas que podem ser vistas nessas comparações de antes e depois é onde as pessoas não estão - luzes que são desligadas nas fábricas, áreas de reunião municipais, e os principais corredores de viagens e comércio, por exemplo. Ver onde as luzes estão apagadas revela os impactos sociais e econômicos diretos dos fechamentos e da quarentena. Por outro lado, sobre Pequim, aumentos notáveis ​​e uniformes de luz de fevereiro a março indicam um retorno à normalidade na região; a uniformidade do leve aumento demonstra a forte influência central do governo chinês na condução da política social e econômica mesmo em áreas remotas.

Usando dados coletados por Chris Elvidge na Escola de Minas do Colorado, podemos olhar mais de perto no Colorado, onde é possível comparar a diferença entre as luzes do Aeroporto Internacional de Denver e da Base Aérea de Buckley, apenas algumas milhas ao sul. Como o tráfego aéreo para o aeroporto de Denver diminuiu com a redução das viagens civis, As imagens do DNB mostram uma diminuição acentuada no lado norte do aeroporto, onde estão localizados os terminais de passageiros. No extremo sul, Contudo, um aumento na luz sugere um aumento nos voos de carga, talvez vinculado ao aumento nas compras online, uma vez que as compras na loja despencaram. As luzes aumentadas da Buckley AFB revelam como o trabalho crítico de segurança nacional em Buckley continua a "brilhar, "inabalável.

Other shifts in human behavior are noted by where the lights are now brighter than before. Over New York City, the lights of apartments in Manhattan are dimmed, while in the exurbs of Long Island, summer houses and second homes belonging to the wealthiest residents of New York City are now blazing with light. For those with resources, the coronavirus pandemic marks a shift in their physical location – one large enough to be seen from space.

Eager for new satellite applications

As the impacts of the COVID-19 pandemic continue to play out, scientists at CSU and CIRA are eager to find new applications for the satellite data. The utility of these measurements could prove valuable to sociologists and public health services, providing data that directly map how people respond to situations that limit and alter their patterns of movement. Correlations between economic output and the measurable changes of light emitted could be valuable to economic researchers and government agencies. As many areas of the country prepare to reopen, while other regions hunker down for spikes in cases, seeing the differences from space could provide additional insight both now and for the future.

"It will be interesting to see, in retrospect, how 2020 plays out in the U.S.– will it be marked by a single March/April anomaly, or will it be a year bookended by dramatic changes to our lights, and to our lives?, " Miller commented. "There is a story, or perhaps riddle, behind each change that we see – tied to human behaviors, economic drivers, and vulnerabilities. What we learn from this latest bout with COVID-19 can help to inform planners on what to expect if there is a next time, and perhaps from a societal response perspective, lessons on how to duck and dodge at least some of its punches."

Regardless of changes, scientists at CSU be constantly monitoring, looking at the Earth from space, and ready to assist with new data from unexpected sources.