Meio Ambiente

Satélite da NASA vai ver a Terra respirar do espaço

5 (100%) 2 votes

O Observatório de Carbono Geoestacionário da agência estudará o ciclo do carbono do planeta

O carbono é um bloco de construção da vida em nosso planeta. É armazenado em reservatórios na Terra – em rochas, plantas e solo – nos oceanos e na atmosfera. E  circula  constantemente entre esses reservatórios.A conversa

Compreender o ciclo do carbono é crucialmente importante por muitas razões. Ele nos fornece energia, armazenada como combustível fóssil. Os gases de carbono na atmosfera ajudam a regular a temperatura da Terra e são essenciais para o crescimento das plantas. O carbono que passa da atmosfera para o oceano suporta a fotossíntese do fitoplâncton marinho eo desenvolvimento de recifes. Estes processos e uma miríade de outros estão todos entrelaçados com o clima da Terra, mas a maneira como os processos respondem à variabilidade e mudança climática não está bem quantificada.

Nosso grupo de pesquisa na  Universidade de Oklahoma  é líder da NASA mais recente Earth Venture Mission, o Observatório de Carbono Geoestacionário, ou  GeoCarb . Esta missão colocará uma carga avançada em um satélite para estudar a Terra a mais de 22.000 milhas acima do equador da Terra. A observação das mudanças nas concentrações de três principais gases de carbono – dióxido de carbono (CO 2 ), metano (CH4) e monóxido de carbono (CO) – de dia para dia e de ano para ano nos ajudará a dar um grande salto na compreensão dos recursos naturais e humanos Mudanças no ciclo do carbono.

A GeoCarb é também uma colaboração inovadora entre a NASA, uma universidade pública, uma empresa de desenvolvimento de tecnologia comercial ( Lockheed Martin Advanced Technology Center ) e uma empresa de lançamento e hospedagem de comunicações comerciais (SES ). Nossa abordagem de “carga hospedada” colocará um observatório científico em um satélite de comunicações comerciais, abrindo o caminho para futuras observações de terra de baixo custo e comercialmente permitidas.

OBSERVANDO O CICLO DO CARBONO

A famosa ” curva Keeling ” , que rastreia concentrações de CO 2 na atmosfera terrestre, é baseada em medições diárias no Observatório Mauna Loa no Havaí. Isso mostra que os níveis globais de CO 2 estão aumentando ao longo do tempo, mas também mudam sazonalmente devido a processos biológicos. O CO 2  diminui durante os meses de primavera e verão do Hemisfério Norte , à medida que as plantas crescem e retiram o CO 2 do ar. Ele sobe novamente no outono e no inverno, quando as plantas ficam relativamente dormentes e os ecossistemas “exalam” CO 2 .

Leia agora  TERRITÓRIOS QUILOMBOLAS. A ESCRAVIDÃO QUE SUBSISTE

Um olhar mais atento mostra que o ciclo de cada ano é ligeiramente diferente. Em alguns anos, a biosfera leva mais CO 2 da atmosfera; Em outros, libera mais para a atmosfera. Queremos saber mais sobre o que causa as diferenças ano a ano, porque isso contém pistas sobre como funciona o ciclo do carbono.

Por exemplo, durante o El Niño de 1997-1998, um forte aumento do CO2 foi em grande parte motivado por  incêndios na Indonésia . O mais recente El Niño em 2015-2016 também levou a um aumento no CO 2 , mas a causa provavelmente foi uma mistura complexa de efeitos através dos trópicos – incluindo a fotossíntese reduzida na Amazônia, a liberação de CO 2 na África e os incêndios Na Ásia tropical.

Estes dois exemplos de variabilidade de ano para ano no ciclo do carbono, tanto global como regionalmente, refletem o que acreditamos agora – ou seja, que a variabilidade é em grande parte impulsionada por ecossistemas terrestres . A capacidade de sondar a interação clima-carbono exigirá uma compreensão muito mais quantitativa das causas dessa variabilidade no nível do processo de vários ecossistemas.

POR QUE ESTUDAR AS EMISSÕES TERRESTRES DO ESPAÇO?

GeoCarb será lançado em  órbita geoestacionária  em cerca de 85 graus de longitude oeste, onde irá rodar em conjunto com a Terra. Deste ponto de vista, serão vistas as principais regiões urbanas e industriais das Américas, de Saskatoon a Punta Arenas, assim como as grandes áreas agrícolas e as expansivas florestas tropicais da América do Sul. Medições de dióxido de carbono, metano e monóxido de carbono uma ou duas vezes por dia em grande parte das Américas terrestres ajudará a resolver a variabilidade de fluxo para CO 2 e CH4.

O GeoCarb também medirá  a fluorescência induzida por energia solar (SIF) – as plantas emitem luz que não podem usar de volta para o espaço. Este “piscar” pela biosfera está fortemente ligado à taxa de fotossíntese e, portanto, fornece uma medida da quantidade de CO 2plantas assumir.

A NASA foi pioneira na tecnologia que o GeoCarb irá realizar em uma missão anterior, o  Orbiting Carbon Observatory 2  (OCO-2). OCO-2 lançado em uma  órbita baixa da Terra  em 2014 e tem vindo a medição de CO 2 a partir do espaço, desde então, passando de pólo a pólo várias vezes por dia, como a Terra gira abaixo dela.

Leia agora  Parque Nacional do Iguaçu recebeu 1.642.093 visitantes em 2015

Embora os instrumentos sejam semelhantes, a diferença na órbita é crucial. O OCO-2 amostras uma trilha estreita de 10 quilômetros sobre a maior parte do globo em um ciclo repetido de 16 dias, enquanto GeoCarb irá olhar para o Hemisfério Ocidental terrestre continuamente a partir de uma posição fixa, varrendo a maior parte desta massa terrestre pelo menos uma vez por dia.

Onde o OCO-2 pode deixar de observar a Amazônia por uma temporada devido à cobertura de nuvens regulares, o GeoCarb irá direcionar as regiões sem nuvens a cada dia com padrões de varredura flexíveis. As revisões diárias mostrarão a mudança da biosfera em tempo quase real ao lado de satélites meteorológicos como o GOES 16 , localizado  a 105 graus oeste, ajudando a conectar os pontos entre os componentes do sistema da Terra.

NUANCES DO CICLO DO CARBONO

Muitos  processos  afetam os níveis de CO 2 na atmosfera, incluindo o crescimento ea deterioração das plantas, a combustão de combustíveis fósseis e as mudanças no uso da terra, como o desmatamento de florestas para fins de agricultura ou desenvolvimento. Atribuindo atmosférica CO 2 alterações de processos diferentes é difícil utilizando CO 2 medidas por si só, porque a atmosfera de mistura de CO 2 a partir de todas as fontes diferentes juntos.

Como mencionado anteriormente, além de CO 2 e CH4, GeoCarb irá medir CO. Queima de combustíveis fósseis  libera  CO e CO 2 . Isso significa que quando vemos altas concentrações de ambos os gases em conjunto, temos evidências de que eles estão sendo liberados por atividades humanas.

Fazer essa distinção é fundamental, portanto não assumimos que as emissões de CO 2 induzidas pelo homem vêm de uma diminuição na atividade da planta ou uma liberação natural de CO 2 do solo. Se pudermos distinguir entre as emissões produzidas pelo homem e as naturais, podemos tirar conclusões mais sólidas sobre o ciclo do carbono.Saber qual fração dessas mudanças é causada pelas atividades humanas é importante para entender nosso impacto no planeta e observá-lo e medi-lo é essencial para qualquer conversa sobre estratégias para reduzir as emissões de CO 2 .

Leia agora  Terra pode ser o lar de um trilhão de espécies

A medição de metano pelo GeoCarb será um elemento crucial na compreensão do sistema global de carbono-clima. O metano é produzido por sistemas naturais, como zonas húmidas, e por actividades humanas como a produção de gás natural. Não entendemos a porção de metano do ciclo do carbono, bem como o CO 2 . Mas, tal como acontece com o CO 2 , as observações de metano nos dizem muito sobre o funcionamento dos sistemas naturais. Os pântanos liberam metano como parte da decadência natural do sistema. A taxa de liberação está ligada a como molhado / seco e quente / arrefecer o sistema é.

É incerto o quanto a produção de gás natural contribui para as emissões de metano. Uma das razões para quantificar estas emissões com maior precisão é que elas representam  perda de receita  para os produtores de energia. A Agência de Proteção Ambiental estima uma taxa de vazamento dos EUA de cerca de 2 por cento, o que poderia somar bilhões de dólares  anualmente.

Esperamos com base em simulações que GeoCarb irá produzir mapas que destacam os maiores vazamentos com apenas alguns dias de observações. A busca de vazamentos reduzirá os custos para os produtores de energia e reduzirá a pegada de carbono do gás natural.Atualmente, as empresas de energia encontram vazamentos enviando pessoal com equipamento de detecção para locais suspeitos de vazamento. Os sensores aerotransportados mais novos poderiam tornar o processo mais barato, mas eles ainda são implantados em uma base limitada e de forma ad hoc. As observações regulares da GeoCarb fornecerão informações de fuga aos produtores em tempo hábil para ajudá-las a limitar suas perdas.

VER O PLANETA RESPIRAR

Com varreduras diárias de massas de terra no Hemisfério Ocidental, a GeoCarb fornecerá um número sem precedentes de medições de alta qualidade de CO 2 , CH 4 e CO na atmosfera. Estas observações, juntamente com medições diretas da atividade fotossintética a partir de observações SIF, aumentarão nossa compreensão do ciclo do carbono para um novo nível.

Pela primeira vez poderemos ver como o Hemisfério Ocidental respira e sai todos os dias, e ver as estações mudarem através dos olhos da biosfera. Equipadas com essas observações, vamos começar a desembaraçar as contribuições naturais e humanas para o balanço de carbono. Esses insights ajudarão os cientistas a fazer previsões robustas sobre o futuro da Terra.

Sobre o autor | Website

Meu nome é Vagner Liberato, sou carioca e vivo no Rio de Janeiro. Formei-me em Administração de Empresas e sou um apaixonado por conteúdo sustentável. Desde 2015 faço o Meio Ambiente Rio com maior prazer! Para falar comigo, entre em contato pelo email: contato@meioambienterio.com

Para enviar seu comentário, preencha os campos abaixo:

Deixe uma resposta

*

Seja o primeiro a comentar!

Por gentileza, se deseja alterar o arquivo do rodapé,
entre em contato com o suporte.