p Os humanos causaram um impacto notável no planeta, desde o desmatamento de florestas para agricultura e urbanização até a alteração da química da atmosfera com combustíveis fósseis. Agora, um novo estudo na revista Natureza revela pela primeira vez a extensão do impacto humano no ciclo global da água. p O estudo usou o gelo da NASA, Nuvem e Satélite de Elevação de Terra (ICESat-2) para reunir o maior conjunto de dados de níveis de água sazonais em mais de 227, 000 lagos, lagoas e reservatórios em todo o mundo. Os dados revelam que, embora os reservatórios gerenciados por humanos compreendam apenas uma pequena porcentagem de todos os corpos d'água, eles respondem por 57% do total de mudanças sazonais de armazenamento de água em todo o mundo.

p "Temos a tendência de pensar no ciclo da água como um sistema puramente natural:a chuva e o degelo correm para os rios, que correm para o oceano, onde a evaporação inicia todo o ciclo novamente, "disse Sarah Cooley, um pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Stanford que lançou o projeto de pesquisa enquanto era estudante de graduação na Universidade de Brown. "Mas os humanos estão, na verdade, intervindo substancialmente nesse ciclo. Nosso trabalho demonstra que os humanos são responsáveis ​​pela maioria da variabilidade sazonal do armazenamento da água de superfície na Terra."

p Cooley liderou o trabalho com Laurence Smith, um professor de ciências ambientais na Brown, e Johnny Ryan, um pesquisador de pós-doutorado no Institute at Brown for Environment and Society.

p Os pesquisadores dizem que o estudo fornece uma linha de base crítica para rastrear o ciclo hidrológico global à medida que as mudanças climáticas e o crescimento populacional colocam novos estresses nos recursos de água doce.

p Um conjunto de dados extraordinário

p Lançado em órbita em 2018, A missão principal do ICESat-2 é rastrear as mudanças na espessura e elevação das camadas de gelo ao redor do mundo. Ele faz isso com um altímetro a laser, que usa pulsos de luz para medir a elevação com uma precisão de 25 milímetros. Cooley, que tem experiência no uso de satélites para estudar os níveis de água nos lagos árticos, estava interessado em trazer a capacidade de medição precisa do satélite para suportar os níveis dos lagos em todo o mundo.

p Cooley diz que o altímetro a laser do ICESat-2 tem resolução muito maior do que os instrumentos usados ​​para medir os níveis de água no passado. Isso tornou possível reunir um grande, conjunto de dados preciso que incluiu pequenos lagos e reservatórios.

p "Com satélites mais antigos, você tem que calcular a média dos resultados em uma grande área, que limita as observações apenas aos maiores lagos do mundo, "Cooley disse." ICESat tem uma pegada pequena, para que possamos obter níveis para pequenos lagos dos quais não podíamos chegar perto antes. Isso foi importante para compreender a dinâmica global da água, já que a maioria dos lagos e reservatórios são bem pequenos. "

p De outubro de 2018 a julho de 2020, o satélite mediu os níveis de água em 227, 386 corpos d'água, variando em tamanho, desde os Grandes Lagos americanos até lagoas com áreas menores que um décimo de milha quadrada. Cada corpo d'água foi observado em diferentes épocas do ano para rastrear as mudanças nos níveis da água. Os pesquisadores cruzaram os corpos d'água que observaram com um banco de dados de reservatórios em todo o mundo para identificar quais corpos d'água eram controlados pelo homem e quais eram naturais.

p Embora países como os EUA e o Canadá avaliem os níveis dos reservatórios e disponibilizem essas informações ao público, muitos países não publicam esses dados. E muito poucos lagos e lagoas sem reservatório são medidos. Portanto, não havia maneira de fazer essa análise sem as observações precisas de satélite, disseram os pesquisadores.

p Comandando o ciclo da água

p O estudo descobriu que, embora os lagos e lagoas naturais variassem sazonalmente em uma média de 0,22 metros, os reservatórios gerenciados por humanos variaram em 0,86 metros. Somados, a variação muito maior nos reservatórios em comparação com os lagos naturais significa que os reservatórios respondem por 57% da variação total. Em alguns lugares, Contudo, a influência humana foi ainda mais forte do que isso. Por exemplo, em regiões áridas como o Oriente Médio, Oeste americano, Índia e África do Sul, variabilidade atribuída a picos de controle humano para 90% e acima.

p "De todas as mudanças de volume nos corpos de água doce ao redor do planeta - todas as inundações, secas e derretimento da neve que empurram os níveis dos lagos para cima e para baixo - os humanos controlaram quase 60% dessa variabilidade, "Disse Smith." Essa é uma influência tremenda no ciclo da água. Em termos de impacto humano no planeta, isso está exatamente no mesmo nível dos impactos sobre a cobertura do solo e a química atmosférica. "

p Como a primeira quantificação global dos impactos humanos no ciclo da água, os resultados fornecerão uma linha de base crucial para pesquisas futuras sobre como os impactos afetam os ecossistemas em todo o mundo, dizem os pesquisadores.

p Em um estudo separado publicado recentemente em Cartas de pesquisa geofísica , a equipe de pesquisa conseguiu usar os dados do ICESat-2 para esclarecer como a água do reservatório está sendo usada. O estudo mostrou que em lugares como o Oriente Médio, os níveis dos reservatórios tendem a ser mais baixos no verão e mais altos no inverno. Isso sugere que a água está sendo liberada na estação seca para irrigação e água potável. Em contraste, a tendência em lugares como a Escandinávia era o oposto. Lá, a água é liberada no inverno para produzir energia hidrelétrica para aquecimento.

p "Esta foi uma análise exploratória para ver se podemos usar o sensoriamento remoto para entender como os reservatórios estão sendo usados ​​em escala global, "Ryan disse.

p Smith diz que espera que os satélites desempenhem um papel cada vez mais importante no estudo do ciclo da água da Terra. Nos últimos anos, ele tem trabalhado com a NASA na missão de águas superficiais e topografia oceânica, que será inteiramente dedicado a este tipo de pesquisa.

p "Acho que nos próximos três anos veremos uma explosão de dados de hidrologia de satélite de alta qualidade, e teremos uma ideia muito melhor do que está acontecendo com a água em todo o planeta, "Disse Smith." Isso terá implicações para a segurança, acordos transfronteiriços de água, previsão do futuro da safra e muito mais. Estamos no limite de uma nova compreensão da hidrologia do nosso planeta. "