Entre os impactos climáticos extremos resultantes das mudanças climáticas, a seca é um problema crescente em todo o mundo, levando a frequentes incêndios florestais, ameaças aos recursos hídricos e maior insegurança alimentar.
A seca é monitorada em todo o mundo - incluindo Connecticut - com alertas emitidos quando as condições se tornam suficientemente secas para merecer uma notificação. No entanto, a essa altura, muitas vezes é tarde demais para responder. Pesquisadores da UConn descobriram uma maneira de prever as condições de seca semanas ou até meses antes que elas aconteçam, não analisando dados meteorológicos, mas sim plantas. O estudo foi publicado esta semana na revista PNAS .

O estudo se concentrou em um tipo de seca, chamada de seca repentina, caracterizada por um início rápido que pode se intensificar rapidamente e levar a resultados devastadores. Normalmente, as secas repentinas duram de um a dois meses, mas às vezes continuam como uma seca convencional por períodos mais longos, explica o professor de engenharia ambiental da UConn e membro da American Meteorological Society Guiling Wang.

Os EUA testemunharam grandes secas repentinas em 2012 e em 2017. Wang cita como a seca de 2012 resultou em um aumento recorde nos preços dos alimentos nos Estados Unidos. A tecnologia de monitoramento existente não é capaz de prever essas secas que chegam rapidamente, então, para entendê-las melhor, os pesquisadores se concentraram nos dados de 2012 e 2017.

"Analisamos evapotranspiração, temperatura, umidade do solo, déficit de pressão de vapor e dados de sensoriamento remoto sobre a vegetação para ver como a seca progride e como as plantas respondem. Um sinal realmente se destacou", diz Wang.

Quando ocorre a fotossíntese, o pigmento clorofila emite uma pequena quantidade de luz. Essa fluorescência, chamada de fluorescência de clorofila induzida pelo sol (SIF), é monitorada via satélite e serve como um proxy útil para medir o nível de fotossíntese acontecendo. O SIF é um reflexo mais preciso da fotossíntese do que outros sinais de satélite, como o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI), diz Wang. A produção fotossintética flutua com as estações e outras condições, e os pesquisadores notaram tendências interessantes no SIF variando de duas semanas a dois meses antes do início de uma seca repentina.

"Podemos ver um forte sinal que precedeu as secas, indicando um aumento mais lento do que o normal do SIF em um momento em que a fotossíntese das plantas deve aumentar rapidamente. Esperávamos ver uma resposta que atrasou a seca. o sinal semanas a meses antes de o sinal da seca ser capturado pelo Monitor de Secas dos EUA (USDM). Percebemos então que não se trata mais apenas da resposta à seca, mas, mais importante, de como a prevemos", diz Wang.

Um dos próximos passos da pesquisa da equipe é identificar exatamente o que está por trás dessas mudanças na trajetória do SIF.

“O sinal pode ser devido ao esgotamento da umidade no solo, baixa umidade do ar, alta temperatura tornando o ar relativamente seco ou qualquer combinação desses fatores que afetam progressivamente a condição de crescimento”, diz Wang.

Wang explica que para as secas de 2012 e 2017, o sinal começou na primavera no início da estação de crescimento, quando a seca foi precedida por um aumento mais lento do que o normal da fotossíntese. Para secas em outras estações, o precursor da seca pode ser uma diminuição mais rápida do que o normal da fotossíntese.

Doutorado em Engenharia Ambiental O estudante e primeiro autor do artigo Koushan Mohammadi diz:"Os sistemas de alerta de seca existentes exigem dados hidrometeorológicos de alta qualidade que não estão disponíveis ou são escassos em muitas regiões do mundo em desenvolvimento. Nossa abordagem pode apoiar o desenvolvimento de um sistema global de alerta precoce para ajudar a proteger a segurança alimentar humana. Pretendo estender nosso estudo a regimes em desenvolvimento onde a agricultura de sequeiro é a base e extremamente vulnerável a secas repentinas."

Com algum tempo de espera, as partes interessadas podem implementar medidas proativas para enfrentar melhor a seca e potencialmente mitigar alguns dos efeitos negativos.

O sinal do SIF é promissor e a equipe planeja pesquisar ainda mais sua utilidade - "esses são resultados muito interessantes, mas precisamos entendê-los melhor para desenvolver modelos robustos para previsões subsazonais a sazonais, seja para seca ou outras condições ." + Explorar mais

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