Mais de 20 pesquisadores expõem vantagens, limitações, avanços e desafios futuros do sensoriamento remoto voltado para entender o ciclo da água na região

Alexander Gerst/Creative Commons

 

Observar a natureza e seus fenômenos é um grande desafio quando se fala da bacia amazônica. A maior bacia do mundo abriga o rio Amazonas, que além de se estender por sete nações e alimentar quatro dos dez maiores rios do planeta, tem descarga média de aproximadamente 250 mil metros cúbicos por segundo. Para se ter ideia, a segunda maior vazão é a do rio Congo, de 40 mil metros cúbicos por segundo.

 

Com curso que perpassa região de muita chuva – registra aproximadamente 2.200 milímetros por ano –, densas florestas tropicais, extensas planícies de inundação e zonas úmidas interconectadas, a bacia conta com rios largos e distantes e muita área de vegetação inundada.

 

Para conseguir fazer um bom trabalho de reconhecimento e acompanhamento de todo esse complexo ciclo da água, os cientistas têm lançado mão cada vez mais do sensoriamento remoto.

 

Se antes a resolução dos satélites utilizados era mais grosseira e contava com um pixel de um quilômetro, 500 metros ou 250 metros, hoje é possível obter imagens orbitais de altíssima resolução, com pixels de dez metros, um metro ou até 50 centímetros – o que torna as “fotografias” mais nítidas e fiéis à realidade.

 

“Os dados observados são bem difíceis de serem obtidos na região por questões de acessibilidade e recursos técnicos e financeiros, mas são essenciais para entender os processos hidrológicos. Então, o sensoriamento remoto abriu oportunidades sem precedentes para estudar a Amazônia”, declara a pesquisadora colaboradora do Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas e Geodinâmica (PPGGAG) da Universidade de Brasília, ligado ao Instituto de Geociências (IG/UnB), Alice Fassoni.

Satélite Grace é um dos utilizados no sensoriamento remoto da bacia amazônica. Foto: Nasa/Divulgação

  

Mesmo assim, ela, Fabrice Papa e Fabien Durand, todos do Institut de Recherche pour le Développement (IRD) e atualmente colaboradores do IG, e mais um grupo de 20 pesquisadores brasileiros e estrangeiros constataram que há diversos pontos que precisam avançar nas análises para a compreensão do ciclo da água amazônica.

 

A conclusão veio ao fazerem uma revisão dos trabalhos publicados sobre sensoriamento remoto na região nos últimos 30 anos.

 

“Existem ainda poucos estudos relacionados com as mudanças ambientais na Amazônia. Vimos que já há 30 anos de dados e técnicas desenvolvidas, agora está na hora de avançar e analisar, por exemplo, tendências de séries históricas, relacionar isso com alterações ambientais. Existe uma carência e urgência disso. Acredito que foi a principal constatação do nosso artigo”, avalia Alice Fassoni.

 

O artigo Amazon Hydrology From Space: Scientific Advances and Future Challenges (Hidrologia Amazônica a partir do Espaço: Avanços Científicos e Desafios Futuros, em tradução livre para o português) foi publicado em outubro de 2021 no periódico internacional Reviews os Geophysics.

Imagem representa alguns dos pontos abordados pelos 23 autores no artigo Amazon Hydrology From Space: Scientific Advances and Future Challenges. Imagem: Reprodução

 

O trabalho tem seções específicas sobre precipitação, evapotranspiração, nível e cor da água, áreas inundadas, topografia, modelagem hidrodinâmica, mudanças ambientais e variação do armazenamento de água, entre outras, escritas por especialistas em cada tema.

 

A ideia desta grande revisão, que levou em torno de um ano para ser feita e divulgada, surgiu quando a pesquisadora Alice Fassoni ainda cursava o doutorado em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental na Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

 

Ela e seu orientador, professor Rodrigo Paiva, perceberam que havia muitos estudos na bacia amazônica relacionados às estimativas dos componentes do ciclo da água por sensoriamento remoto – e muitos deles eram pioneiros, o que mostrava que a região funcionava como um verdadeiro laboratório para testar novas metodologias.

 

“E muitos processos hidrológicos na bacia só foram possíveis de caracterizar com os dados de sensoriamento remoto. Como a ideia era fazer uma revisão bastante abrangente, nós convidamos alguns pesquisadores especialistas nos temas para contribuir. Foi um processo longo, mas muito divertido e de muito aprendizado”, relembra a colaboradora do IG.

Alice Fassoni é pesquisadora do IRD e atua como colaboradora no Instituto de Geociências da UnB. Foto: arquivo pessoal

 

ABORDAGENS – Na compilação dos estudos publicados, o grupo focou em processos hidrológicos e técnicas, e em lacunas do sensoriamento remoto na hidrologia amazônica. Por exemplo, no caso da precipitação, os pesquisadores observaram que é necessário melhorar as técnicas de estimativa de chuvas em regiões como os Andes, que são muito altas e de difícil acesso, e ter série de dados longas para ser possível avaliar tendências.

 

Já no caso da evapotranspiração, que mensura de maneira indireta a perda de água do solo por evaporação e a perda de água das plantas por transpiração, observou-se que é o dado sobre o qual mais se tem incertezas. “Então é preciso desenvolver mais técnicas e formas de medi-la”, comenta Alice Fassoni.

 

Mas, com os estudos existentes, ela afirma que já foi possível perceber a relação dessa variável com a mudança no uso da cobertura do solo. “Os fluxos de água foram alterados devido ao desmatamento na região sul da bacia”, exemplifica a colaboradora da UnB.

 

Sobre a estimativa do nível da água com o sensoriamento remoto, é possível observar processos relacionados com as cheias e secas, como quando ocorre o máximo ou o mínimo dos rios, ou quando o nível é muito baixo ou muito acima da média.

 

“É algo que não foi inicialmente pensado para rios, mas para aplicações nos oceanos. No entanto, por causa dos largos rios da Amazônia, as primeiras estimativas em rios foram feitas na bacia”, conta.

 

Outro indicador apontado no artigo de revisão é o de áreas inundadas, muito útil para entender a ecologia do local. Segundo o grupo, é necessário mais pesquisa no sentido de buscar a convergência de dados.

 

“Existem muitos sensores e metodologias para fazer essa estimativa, que não é tão simples. Mas, ao mesmo tempo, as estimativas discordam muito. Satélites da série Landsat, por exemplo, têm uma limitação técnica – não conseguem penetrar a vegetação e enxergar onde está inundado na floresta, apesar de terem longas séries temporais. E a Amazônia tem grandes áreas inundadas em vegetação”, pontua Alice Fassoni, ao explicar que tais áreas têm grande implicação para a emissão de gás carbônico e metano.

 

Por fim, outro destaque entre os diversos itens abordados na pesquisa é o indicador da cor da água, variável que lida com a concentração de sedimentos e clorofila e matéria orgânica.

 

A Amazônia tem uma característica muito peculiar: possui rios de água escura, como o Negro; com muitos sedimentos, como o Solimões; e de águas claras, como o Tapajós. Os trabalhos técnicos desenvolvidos ajudam a identificar se há aumento ou não de sedimentos nessas águas, se a concentração está acima da média e se há relação com a mineração, por exemplo.

 

“Observamos que há muito mais estudos técnicos desenvolvendo metodologias do que avaliando as alterações ambientais. Para se ter ideia, ainda há poucos estudos mostrando como o desmatamento e a mineração têm causado aumento na concentração de sedimentos nos rios”, alerta a pesquisadora. “Faltam trabalhos analisando tendências.”

Sensoriamento remoto pode ajudar gestores a lidar com situações de calamidade na região. Foto: Nasa/Divulgação

 

SUBSÍDIOS PARA GESTÃO – Além de dar mais subsídios a estudantes e pesquisadores interessados em aprender sobre o sensoriamento remoto aplicado à hidrologia e também os processos hidrológicos da bacia Amazônica, o artigo de revisão pretende ser uma ferramenta bastante útil a gestores.

 

“Embora a observação da Terra por meio de satélites tenha proporcionado avanços científicos na compreensão do ciclo da água amazônica nas últimas décadas, ainda é um desafio traduzir o conhecimento e as informações do sensoriamento remoto em informações e indicadores contínuos e valiosos que possam auxiliar os tomadores de decisão a apoiar a governança ambiental da bacia”, avalia Alice Fassoni. 

 

“Isso ocorre de certa forma com o monitoramento do desmatamento realizado pelo Inpe [Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais], que repassa as informações para a fiscalização dos órgãos competentes. O monitoramento de cheias nos rios da bacia, como a cheia do rio Negro que ocorreu em 2021, também poderia ser feito com o sensoriamento remoto”, arremata ela, que também tem mestrado em Sensoriamento Remoto pela UFRGS.

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