Para investigar o impacto dos humanos nos recursos de água doce, os cientistas já realizaram a primeira contabilidade global da flutuação dos níveis de água nos lagos e reservatórios da Terra - incluindo aqueles que antes eram pequenos demais para serem medidos do espaço.

A pesquisa, publicado em 3 de março na revista Natureza , dependia do gelo da NASA, Nuvem e Terra Elevação Satélite 2 (ICESat-2), lançado em setembro de 2018.

ICESat-2 envia 10, 000 pulsos de luz laser a cada segundo para a Terra. Quando refletido de volta para o satélite, esses pulsos fornecem medições de altura de superfície de alta precisão a cada 28 polegadas (70 centímetros) ao longo da órbita do satélite. Com esses trilhões de pontos de dados, os cientistas podem distinguir mais características da superfície da Terra, como pequenos lagos e lagoas, e rastreá-los ao longo do tempo.

Os cientistas usaram essas medidas de altura para estudar 227, 386 corpos d'água em 22 meses e descobri que, de temporada em temporada, o nível da água nos lagos e lagoas da Terra flutua em média cerca de 8,6 polegadas (0,22 m). Ao mesmo tempo, o nível de água dos reservatórios gerenciados por humanos flutua em média quase o quadruplicar dessa quantidade - cerca de 34 polegadas (0,86 m).

Embora lagos e lagoas naturais superem os reservatórios gerenciados por humanos em mais de 24 para 1 em seu estudo, os cientistas calcularam que os reservatórios representam 57% da variabilidade global total do armazenamento de água.

"Compreender essa variabilidade e encontrar padrões na gestão da água realmente mostra o quanto estamos alterando o ciclo hidrológico global, "disse Sarah Cooley, um hidrólogo de sensoriamento remoto na Universidade de Stanford, na Califórnia, quem liderou a pesquisa. "O impacto dos humanos no armazenamento de água é muito maior do que estávamos antecipando."

Em lagos e lagoas naturais, os níveis de água normalmente variam com as estações, encher durante os períodos de chuva e drenar quando está quente e seco. Em reservatórios, Contudo, os gerentes influenciam essa variação - muitas vezes armazenando mais água durante as estações chuvosas e desviando-a quando está seco, que pode exagerar a variação sazonal natural, Cooley disse.

Cooley e seus colegas também encontraram padrões regionais - os reservatórios variam mais no Oriente Médio, África do Sul, e o oeste dos Estados Unidos, enquanto a variação natural em lagos e lagoas é mais pronunciada nas áreas tropicais.

Os resultados prepararam o terreno para futuras investigações sobre como a relação entre a atividade humana e o clima altera a disponibilidade de água doce. À medida que as populações crescentes colocam mais demandas de água doce, e as mudanças climáticas alteram a forma como a água se move ao longo do ciclo hidrológico, estudos como este podem iluminar como a água está sendo gerenciada, Cooley disse.

"Este tipo de conjunto de dados será muito valioso para ver como a gestão humana da água está mudando no futuro, e quais áreas estão passando pelas maiores mudanças, ou enfrentando ameaças ao seu armazenamento de água, "Cooley disse." Este estudo nos fornece uma base realmente valiosa de como os humanos estão modulando o ciclo da água em escala global. "

Os métodos dos pesquisadores se basearam em uma segunda missão de satélite, também - Landsat, a missão de décadas supervisionada em conjunto pela NASA e o U.S. Geological Survey. A equipe usou produtos derivados do Landsat, mapas bidimensionais de corpos d'água e seus tamanhos, fornecendo-lhes um banco de dados abrangente dos lagos do mundo, lagoas, e reservatórios. Então, ICESat-2 adicionou a terceira dimensão - altura do nível da água, com uma incerteza de aproximadamente 4 polegadas (10 cm). Quando essas medições são calculadas ao longo de milhares de lagos e reservatórios, a incerteza diminui ainda mais.

Embora a missão do ICESat-2 se concentre na água congelada da criosfera da Terra, a criação de produtos de dados de alturas de água não congelada também fazia parte do plano original, de acordo com Tom Neumann, Cientista do projeto ICESat-2 no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. Agora, com o satélite em órbita, os cientistas estão detectando mais lagos e reservatórios menores do que o previsto anteriormente - neste estudo, eles detectaram lagoas com a metade do tamanho da piscina refletora do Lincoln Memorial.

“Agora podemos medir todos esses lagos e reservatórios com a mesma 'régua, 'uma e outra vez, "Neumann disse." É um ótimo exemplo de outra aplicação científica que essas medições de altura permitem. É incrivelmente empolgante ver quais questões as pessoas são capazes de investigar com esses conjuntos de dados. "