Secando rapidamente: o que os dados de satélite podem nos dizer sobre os riscos de seca repentina e as regiões que deveríamos observar

Steve Levay | 10 de julho de 2023

Autores: Stephen Levay e Megan Zaroda

Conjuntos de dados gerados e analisados ​​por Arjan Geers

Visualizações de Max Borrmann

Agradecimentos especiais a Richard De Jeu, Maarten Lambrechts, Ryder Kimball e Yoann Malbeteau

Em todo o mundo, a seca é indiscutivelmente o maior antagonista global que os agricultores enfrentam. De acordo com a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura, o impacto da seca é especialmente doloroso para a agricultura nos países de baixos rendimentos e menos desenvolvidos, onde mais de 34% de todas as perdas agrícolas podem ser atribuídas à seca. A ameaça da seca também está a tornar-se ainda mais difícil de prever. Um estudo recente mostrou que as secas que se formam em apenas algumas semanas – chamadas secas repentinas – estão a aumentar em frequência e velocidade. A proporção entre secas de evolução rápida e de evolução lenta aumentou mais de 74% nas últimas décadas.

Exacerbadas pelas alterações climáticas, o que diferencia estas secas repentinas é que, juntamente com longos períodos de baixa pluviosidade, o aumento das ondas de calor provocam uma evaporação extrema. Imagine uma atmosfera insaciavelmente sedenta que fica tão quente e seca que literalmente suga a água das plantações e do solo.

Embora os actuais sistemas de monitorização, incluindo dados de satélite, não possam prever onde e quando poderá surgir a próxima seca repentina, podemos utilizar a análise forense planetária como uma ferramenta ilustrativa para avaliar o risco de seca e identificar regiões que são particularmente propensas à seca. Com base em um modelo executado pela Planet de fevereiro a maio de 2023, nossos dados de conteúdo de água no solo (SWC) revelaram condições de seca repentina em:

Iremos nos aprofundar na dinâmica específica dessas regiões como parte de uma série de várias partes que explorará maneiras de usar a cobertura global deste conjunto de dados para revelar riscos de seca em toda a superfície da Terra. Mas, por enquanto, vejamos como podemos aproveitar os dados do conteúdo de água do solo para analisar mudanças rápidas na umidade global do solo.

Como os dados de satélite podem revelar o risco de seca

A seca é um fenômeno dinâmico, e o Conteúdo de Água no Solo do Planeta, um de nossos conjuntos de dados de Variáveis ​​Planetárias, captura um instantâneo das condições que sinalizam a seca usando medições granulares em tempo real. O Conteúdo de Água do Solo utiliza dados coletados por satélites lançados e mantidos pela NASA, ESA e JAXA que empregam dados passivos de micro-ondas para calcular a porcentagem de água presente na camada superior do solo com resolução aprimorada.

Para aprofundar a localização das secas repentinas, visualizamos medições globais de dados SWC ao longo de um ano inteiro, de agosto de 2021 a julho de 2022. O mapa apresenta regiões mais secas em amarelo, enquanto as áreas mais úmidas são representadas em verde. O empilhamento de dezenas de mapas ao longo do ano produz uma versão animada e, nesse movimento, surgem padrões e tendências regionais claros.

Figura 2: O empilhamento de mapas do conteúdo de água no solo produz uma animação que pode revelar mudanças nas condições de seca ao longo do tempo.*

Alguns padrões sazonais básicos são claros: o degelo anual da primavera no Ártico, por exemplo, ou as monções de verão na Índia. Regiões consistentemente secas, como os desertos do Saara e da Arábia, também são visíveis durante todo o ano. Mas é perceptível e preocupante quando algumas regiões passam por períodos de seca mais longos ou mais intensos, como o que a animação mostra no oeste dos EUA ou na China Central. Os dados das variáveis ​​planetárias remontam a até duas décadas, pelo que podemos comparar os padrões regionais com o contexto histórico, como fizemos num post recente no blogue sobre a seca no Corno de África.

Foco no risco de seca

Mesmo sem usar dados de arquivo, nossa equipe ficou curiosa em usar uma técnica para observar mudanças rápidas no Conteúdo de Água no Solo (SWC). Uma equipe liderada pelo Dr. Eswar Rajasekaran usou dados semelhantes para mostrar que as mudanças na umidade do solo em intervalos especificados estão intimamente correlacionadas com os índices de monitoramento da seca. Com base neste trabalho, nossa equipe construiu um conjunto de dados que indicava a mudança no SWC ao longo de um período de 28 dias, que podemos usar para construir um mapa como o abaixo.