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Estudo liderado pela NASA fornece nova contabilidade global dos rios da Terra

O Rio Colorado fornece água para mais de 40 milhões de pessoas enquanto serpenteia por sete estados dos EUA, incluindo a parte sudeste de Utah vista nesta foto tirada por um astronauta a bordo da Estação Espacial Internacional. A bacia do Colorado foi identificada num estudo liderado pela NASA como uma região com intenso uso humano de água.

O Rio Colorado fornece água para mais de 40 milhões de pessoas enquanto serpenteia por sete estados dos EUA, incluindo a parte sudeste de Utah vista nesta foto tirada por um astronauta a bordo da Estação Espacial Internacional. A bacia do Colorado foi… Crédito: NASA”

A nova abordagem para estimar o armazenamento e descarga de água dos rios também identifica regiões marcadas por “impressões digitais” de uso intenso da água.

Um estudo liderado por pesquisadores da NASA fornece novas estimativas sobre a quantidade de água que flui através dos rios da Terra, a taxa com que ela flui para o oceano e o quanto esses números flutuaram ao longo do tempo – informações cruciais para compreender o ciclo da água do planeta e gerenciar seu abastecimento de água doce. Os resultados também destacam regiões esgotadas pelo uso intenso de água, incluindo a bacia do rio Colorado nos Estados Unidos, a bacia do Amazonas na América do Sul e a bacia do rio Orange na África Austral.

Para o estudo, que foi publicado recentemente na Nature Geoscience, pesquisadores do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, no sul da Califórnia, usaram uma nova metodologia que combina medições de vazão com modelos computacionais de cerca de 3 milhões de segmentos de rios em todo o mundo.

Os cientistas estimam que o volume total de água nos rios da Terra, em média, entre 1980 e 2009, foi de 539 milhas cúbicas (2.246 quilómetros cúbicos). Isso equivale a metade da água do Lago Michigan e cerca de 0,006% de toda a água doce, o que representa 2,5% do volume global. Apesar da sua pequena proporção em toda a água do planeta, os rios têm sido vitais para os seres humanos desde as primeiras civilizações.

Um estudo liderado pela NASA combinou medições de fluxo com modelos computacionais de 3 milhões de segmentos de rios para criar uma imagem global da quantidade de água que os rios da Terra retêm. Estimou-se que a bacia amazônica contém cerca de 38% da água dos rios do mundo, o… Crédito: NASA”

Embora os pesquisadores tenham feito inúmeras estimativas ao longo dos anos sobre a quantidade de água que flui dos rios para o oceano, as estimativas do volume de água que os rios retêm coletivamente – conhecido como armazenamento – têm sido poucas e mais incertas, disse Cédric David, do JPL, coautor. do estudo.

Ele comparou a situação a gastar em conta corrente sem saber o saldo. “Não sabemos quanta água está na conta e o crescimento populacional e as alterações climáticas estão a complicar ainda mais a situação”, disse David. “Há muitas coisas que podemos fazer para gerir a forma como a utilizamos e garantir que há água suficiente para todos, mas a primeira questão é: quanta água existe?

As estimativas do artigo poderiam eventualmente ser comparadas com os dados do satélite internacional Surface Water and Ocean Topography (SWOT) para melhorar as medições dos impactos humanos no ciclo da água da Terra. Lançado em dezembro de 2022, o SWOT está mapeando a elevação da água em todo o mundo, e as mudanças na altura dos rios oferecem uma forma de quantificar o armazenamento e a descarga.

'Impressões digitais' do uso da água

O estudo identificou a bacia amazônica como a região com maior armazenamento fluvial, contendo cerca de 204 milhas cúbicas (850 quilômetros cúbicos) de água – cerca de 38% da estimativa global. A mesma bacia também descarrega a maior parte da água no oceano: 1.629 milhas cúbicas (6.789 quilômetros cúbicos) por ano. Isso representa 18% da descarga global para o oceano, que atingiu em média 8.975 milhas cúbicas (37.411 quilômetros cúbicos) por ano entre 1980 e 2009.

O estudo liderado pela NASA estimou o fluxo através de 3 milhões de segmentos de rios, identificando locais em todo o mundo marcados pelo intenso uso humano da água, incluindo partes das bacias dos rios Colorado, Amazonas, Orange e Murray-Darling, mostradas aqui em cinza. Crédito:…”

Embora não seja possível que um rio tenha vazão negativa – a abordagem do estudo não permite fluxo a montante – para fins de contabilização, é possível que saia menos água de alguns segmentos do rio do que entrou. encontrado em partes das bacias dos rios Colorado, Amazonas e Orange, bem como na bacia Murray-Darling, no sudeste da Austrália. Esses fluxos negativos indicam principalmente o uso intenso da água pelo homem.

“Estes são locais onde vemos impressões digitais da gestão da água”, disse a autora principal Elyssa Collins, que conduziu a análise como estagiária do JPL e doutoranda na Universidade Estadual da Carolina do Norte, em Raleigh.

Uma nova maneira de quantificar rios

Durante décadas, a maioria das estimativas da água total dos rios da Terra foram refinamentos de um número das Nações Unidas de 1974, e nenhum estudo ilustrou como a quantidade variou com o tempo. Tem sido difícil obter melhores estimativas, disse David, devido à falta de observações dos rios do mundo, especialmente aqueles que estão longe das populações humanas.

Outra questão é que existem muito mais medidores de fluxo monitorando os níveis e o fluxo dos grandes rios do que dos pequenos. Há também uma grande incerteza nas estimativas do escoamento da terra – a água da chuva e o derretimento da neve que fluem para os rios.

O novo estudo partiu da premissa de que o escoamento que flui para dentro e através de um sistema fluvial deveria ser aproximadamente igual à quantidade que os medidores medem a jusante. Onde os pesquisadores encontraram inconsistências entre o escoamento simulado de três modelos de superfície terrestre e medições de medição feitas em aproximadamente 1.000 locais, eles usaram as medições de medição para corrigir os números de escoamento simulado.

Em seguida, eles modelaram o escoamento através dos rios em um mapa global de alta resolução desenvolvido usando dados de elevação da terra e imagens do espaço, inclusive da missão Shuttle Radar Topography Mission da NASA. Esta abordagem produziu taxas de descarga, que foram utilizadas para estimar o armazenamento médio e mensal para rios individuais e para os rios do planeta no total.

O uso de uma metodologia consistente permite comparações de fluxo e redução humana entre diferentes regiões.

“Dessa forma, podemos ver onde no mundo a maior quantidade de água dos rios é armazenada, ou onde a maior quantidade de água dos rios está sendo despejada nos oceanos”, disse Collins, agora pesquisador de pós-doutorado na Universidade da Carolina do Norte em Chapel. Colina.

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