Imagens de luz noturna da NASA rastreiam a transição energética dos EUA e a volatilidade global

Novos mapas noturnos baseados em imagens de satélite da NASA estão derrubando suposições, revelando um mundo onde o brilho e o escurecimento artificiais se intensificaram na última década. As descobertas mostram queimas intensas nos principais campos de petróleo e gás dos Estados Unidos, enquanto factores como a electrificação rural e a conservação de energia estão a mudar a forma como milhares de milhões de pessoas em todo o mundo vivenciam a noite.

“Revelar conhecimentos do setor energético é apenas uma forma de os dados da NASA promoverem os interesses de segurança nacional num momento crítico”, disse Miguel Román, vice-diretor de atmosferas e sistemas de dados do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. “A Terra à noite tem muito a nos ensinar.”

A equipe de estudo, liderada por Tian Li e Zhe Zhu, da Universidade de Connecticut, usou um novo algoritmo para analisar 1,16 milhão de imagens de satélite coletadas aproximadamente à 1h30, horário local, todos os dias durante nove anos pelo Visible Infrared Imaging Radiometer Suite.VIIRS). Os sensores do tamanho de um refrigerador, orbitando a Terra a mais de 25.000 km/h, podem identificar fontes de luz até a escala de um pedágio em uma rodovia escura. Eles voam a bordo de satélites de ciências da Terra que foram lançados e operados pela NASA e pela Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA).

A análise, publicada em 8 de abril em Naturezacobria a maior parte do mundo habitado, desde latitudes entre 60 graus sul e 70 graus norte. Durante o período analisado – 2014 a 2022 – a produção nacional de petróleo e gás natural atingiu níveis recordes, impulsionada pela evolução tecnológica e pela perfuração horizontal. Imagens de satélite revelaram ciclos de intensa queima de gás nas regiões centrais dos EUA, particularmente na Bacia do Permiano, no Texas, e na Formação Bakken, em Dakota do Norte. A queima ocorre nas cabeças dos poços de petróleo quando o excesso de gás – principalmente metano – é queimado. O processo libera dióxido de carbono e fuligem, entre outros subprodutos.

Gás queimado é dinheiro queimado, disse Deborah Gordon, especialista em metano do Rocky Mountain Institute (RMI), uma organização sem fins lucrativos, que não esteve envolvida no estudo. “Deixar que os operadores, investidores e seguradoras saibam que isto está a acontecer é uma proposta de enorme valor, tanto a nível privado como público, para o mundo. E tudo começa com o dinheiro dos contribuintes e da NASA.”

Cientistas, como Gordon, e analistas de todos os setores, usam dados de luz noturna da NASA para entender como a energia se move através de redes, oleodutos e cadeias de abastecimento quase em tempo real. Os dados são de acesso gratuito através do site da agência Mármore Preto conjunto de produtos.

“Compreender onde o gás está a ser desperdiçado em todo o mundo e tornar estes dados públicos é enorme para a energia e para a segurança económica e ambiental”, disse Gordon. “O produto Black Marble fornece dados de queima gratuitos e validados abertamente que são entradas críticas para o conjunto de ferramentas públicas da RMI.”

Os mapas noturnos mais recentes também desafiam algumas suposições antigas.

Em vez de um planeta que simplesmente brilha mais intensamente ao longo do tempo devido ao desenvolvimento – a visão predominante entre os investigadores durante décadas – a nova análise retrata um mundo oscilante com altos e baixos industriais, construção e apagões, bem como mudanças mais graduais, tais como retrofits orientados por políticas.

A equipe de estudo foi capaz de detectar mudanças nas luzes noturnas continuamente, pixel por pixel, usando métodos que filtram a interferência da luz da lua, nuvens e efeitos atmosféricos. A sua abordagem funciona como dar aos satélites “óculos inteligentes”, permitindo-lhes concentrar-se em mudanças reais.

No geral, os investigadores descobriram que a radiância global aumentou 34% durante o período do estudo, mas esse aumento mascara grandes áreas de escurecimento. Tais “mudanças bidirecionais” muitas vezes acontecem lado a lado. Nos EUA, por exemplo, as cidades da Costa Oeste tornaram-se mais luminosas à medida que as suas populações aumentavam, enquanto grande parte da Costa Leste apresentava uma diminuição da luminosidade, o que a equipa atribuiu à utilização de LEDs energeticamente eficientes e a uma reestruturação económica mais ampla.

Os autores concluíram que, internacionalmente, a luz noturna aumentou na China e no norte da Índia, juntamente com o desenvolvimento urbano, enquanto os LEDs e as medidas de conservação de energia coincidiram com a redução da poluição luminosa em Paris e em toda a França (um escurecimento de 33%), no Reino Unido (escurecimento de 22%) e na Holanda (escurecimento de 21%). As noites europeias diminuíram drasticamente em 2022 durante uma crise energética regional que se seguiu à eclosão do conflito Rússia-Ucrânia.

Acompanhar essas quedas e explosões noite após noite “é como observar os batimentos cardíacos do planeta”, disse o coautor Zhe Zhu, diretor do o Laboratório Global de Sensoriamento Remoto Ambiental na Universidade de Connecticut.

Voando desde 2011, os sensores VIIRS agora são transportados a bordo de três plataformas de satélite: Central nuclear de Suomi, NOAA-20e NOAA-21. Os instrumentos podem detectar a luz visível até comprimentos de onda infravermelhos térmicos. Sua faixa diurna e noturna exclusiva é ultrassensível em condições de pouca luz, alcançando uma resolução mais precisa em comparação com imagens noturnas anteriores fornecidas pelo Programa de Satélites Meteorológicos de Defesa.