A concetração do dióxido de carbono e do oxigênio derivada do SCIAMACHY. O instrumento SCIAMACHY da Envisat é o primeiro sensor no espaço capaz de medir os mais importantes gases de efeito estufa com elevada sensibilidade até a superfície da terra pois observa o espectro da luz solar através da atmosfera 'no nadir ' numa escala global. (crédito: Buchwitz, IUP/IFE, Univ. Bremen)
O número total de átomos de carbono na terra é fixo – eles são trocados entre o oceano, a atmosfera, a terra e a biosfera. O fato de que as atividades humanas estão bombeando dióxido de carbono adicional na atmosfera, pela queima de combustível fóssil e pelo desflorestamento, já é bem sabido. Por causa disso, as concentrações atmosféricas do dióxido de carbono são hoje mais elevadas do que foram há meio milhão de anos. Os cientistas estão usando agora instrumentos a bordo de satélites para encontrar sumidouros e fontes de CO2 no oceano e na terra.
Na terra e no mar, as plantas usam a fotossíntese para converter a luz solar em energia química. Elas acumulam o dióxido de carbono durante a fotossíntese armazenando-o em seus tecidos, funcionando como sumidouros de carbono.
O Dr. Nadine Gobron do Centro de Pesquisa da Comissão Mista Europeu (EC-JRC) em Ispra, Itália, está combinando observações multispectrais diárias do Espectrômetro de Imageamento de Média Resolução do Envisat (MERIS) com um algoritmo sofisticado para revelar a atividade global da fotossíntese na Terra.
A fração da radiação solar incidente útil para a fotossíntese que é realmente absorvida pela vegetação – um valor conhecido como a fração da radiação fotossinteticamente ativa absorvida (FAPAR) – é reconhecida como uma variável essencial do clima por organizações internacionais como o Sistema de Observação Global do Clima (GCOS). A FAPAR é usada regularmente em modelos de diagnóstico e previsão para computar a produtividade primária dos dosseis da vegetação.
O produto operacional FAPAR do MERIS é derivado com o algoritmo do JRC, que foi projetado para explorar as medidas espectrais diárias do MERIS nas faixas do azul, vermelho e infravermelho-próximo sem qualquer conhecimento prévio da cobertura da Terra.
Esta metodologia envolve uma aproximação física que pode ser adotada gerando um produto biofísico dos vários sensores óticos de resolução média. O algoritmo usado permite aos cientistas derivar um produto biofísico equivalente a outros satélites dotados de sensores ópticos, mesmo aqueles desativados, para assegurar a disponibilidade de uma longa série de dados de FAPAR global, essencial para avaliar tendências ambientais, guiar políticas e suportar atividades de desenvolvimento sustentável.
“Os produtos da demonstração na escala global estão disponíveis e prontos para serem usados nos Sistemas Avançados de Assimilação de Dados de Carbono (CCDAS) para melhor compreender o papel da biosfera no ciclo global do carbono”, disse Gobron.
O fitoplâncton, plantas marinhas microscópicas que derivam na zona superficial do mar, absorve o dióxido de carbono atmosférico com a fotossíntese como seus primos ‘terrestres’ . Apesar de ser individualmente microscópico, a clorofila do fitoplâncton tinge coletivamente as águas do oceano, fornecer meios de detectar no espaço estes organismos minúsculos com os sensores dedicados da cor do oceano, tais como MERIS.
O Dr. Michael Buchwitz do Instituto de Física Ambiental (IUP) da universidade de Bremen na Alemanha apresentou as medidas globais do dióxido de carbono baseadas em observações do instrumento SCIAMACHY a bordo do Envisat de 2003 a 2005.
O SCIAMACHY (Espectrômetro de Varredura de Imagem de Absorção para Cartografia Atmosférica) é o primeiro sensor no espaço capaz de medir os mais importantes gases de efeito estufa com alta sensibilidade até a superfície da Terra porque observa o espectro da luz solar através da atmosfera ‘no nadir’ em escala global.
Buchwitz explicou que ele e seus colegas mediram pela primeira vez o dióxido de carbono absoluto (a coluna de CO2) em número de moléculas do CO2 por unidade de área acima da superfície da Terra. Então, eles medem o oxigênio (a coluna de O2) que pode facilmente ser convertida ‘em uma coluna do ar’.
Como visto na imagem acima, ambas as figuras são essencialmente idênticas, conforme era esperado.
“Há, entretanto, as mínimas diferenças entre fontes e sumidouros de CO2 e estas são as informações que nós estamos interessados ,” disse Buchwitz . “Para ver isso, nós computamos a razão CO2/O2 que pode ser convertida em uma concentração média da coluna do CO2.”
De acordo com Monks, esta visão do espaço está fornecendo a primeira evidência da Terra ‘que respira’ permitindo aos cientistas testemunhar a biologia que extrai o CO2 durante o crescimento e então liberar uma parte de volta para a atmosfera.
“A novidade emocionante desta nova fonte de dados é que nós começamos a poder olhar os trópicos, que são ‘os pulmões’ do sistema atmosférico,” disse Monks. “Usando estes dados, nós estamos podendo avaliar quão eficientes são os trópicos na modulação do carbono e como os bio sistemas tropicais estão mudando com tempo devido aos efeitos da mudança do clima.”
Comparando os dados de satélite aos dados de avião e dados locais na superfície, Monks definiu um método o qual ele e seus colegas estão usando para aproximar a precisão ao redor de 1%, dando-lhes confiança nas medidas obtidas no espaço.
Quanto mais compreendidos todos os parâmetros envolvidos no ciclo de carbono, os cientistas podem melhor prever a mudança do clima, assim como melhor avaliar os tratados internacionais para reduzir as emissões de gases de efeito estufa, tais como o protocolo de Quioto que se dirige à redução de seis gases de efeito estufa incluindo o dióxido de carbono.
Fonte: Science Daily
Nenhum comentário:
Postar um comentário