Novos mapas noturnos baseados em imagens de satélite da NASA estão desafiando suposições, revelando um mundo onde o brilho e o escurecimento artificiais se intensificaram na última década. As descobertas mostram flares intensos sobre os principais campos de petróleo e gás nos Estados Unidos, enquanto fatores como eletrificação rural e conservação de energia estão mudando a forma como bilhões ao redor do mundo experimentam a noite.
Cientistas analisaram 1,6 milhão de imagens de satélite coletadas todas as noites durante nove anos para retratar a Terra sob uma nova luz. Suas descobertas revelam um mundo piscando com mudanças.
Imagem de dados por Michala Garrison/ NASA Earth Observatory
“Desbloquear insights do setor de energia é apenas uma maneira pela qual os dados da NASA estão avançando os interesses de segurança nacional em um momento crítico”, disse Miguel Román, diretor adjunto de atmosferas e sistemas de dados do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland. “A Terra à noite tem muito a nos ensinar.”
A equipe do 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 às 1h30 da manhã, horário local, todos os dias durante nove anos pelo Conjunto de Radiômetros de Imagem Infravermelha Visível (VIIRS). Os sensores do tamanho de um refrigerador, orbitando a Terra a mais de 25.000 km/h, podem resolver fontes de luz até a escala de um pedágio em uma estrada escura. Eles voam a bordo de satélites de ciência da Terra que foram lançados e operados pela NASA e pela Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA).
A análise, relatada em 8 de abril na revista Nature, cobriu a maior parte do mundo habitado, de latitudes entre 60 graus sul e 70 graus norte. Durante o período analisado—2014 a 2022—, a produção doméstica de petróleo e gás natural atingiu níveis recordes, impulsionada por desenvolvimentos tecnológicos e perfuração horizontal. As imagens de satélite revelaram ciclos de flaring intenso de gás sobre regiões centrais dos EUA, particularmente na Bacia do Permiano no Texas e na Formação Bakken em Dakota do Norte. O flaring ocorre nos cabeçotes de 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 no Instituto Rocky Mountain (RMI), que não participou do estudo. “Informar operadores, investidores e seguradoras de que isso está acontecendo é uma grande proposta de valor, tanto privada quanto publicamente para o mundo. E tudo começa com dólares dos contribuintes e a NASA.”
Cientistas, como Gordon, e analistas de diversas indústrias, usam dados de luz noturna da NASA para entender como a energia se move através de redes, oleodutos e cadeias de suprimento em tempo quase real. Os dados estão disponíveis gratuitamente por meio do conjunto de produtos Black Marble da agência.
“Entender onde o gás está sendo desperdiçado ao redor do globo e ter esses dados disponíveis publicamente é enorme para a segurança energética, econômica e ambiental,” disse Gordon. “O produto Black Marble fornece dados de flaring gratuitos e abertamente validados que são insumos críticos para o conjunto de ferramentas públicas do RMI.”
Os mais recentes mapas noturnos também desafiam algumas suposições de longa data.
Em vez de um planeta que simplesmente brilha mais intensamente ao longo do tempo devido ao desenvolvimento— a visão predominante entre os pesquisadores por décadas—, a nova análise retrata um mundo piscando com booms e recessões industriais, construção e apagões, bem como mudanças mais graduais, como reformas impulsionadas por políticas.
A equipe do 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. Sua abordagem atua como se estivesse dando “óculos inteligentes” aos satélites, permitindo que eles se concentrem em mudanças reais.
No geral, os pesquisadores descobriram que a radiação global aumentou em 34% durante o período do estudo, mas esse aumento mascara grandes áreas de escurecimento. Tais “mudanças bidirecionais” muitas vezes ocorrem lado a lado. Nos EUA, por exemplo, cidades da Costa Oeste ficaram mais brilhantes à medida que suas populações aumentaram, enquanto grande parte da Costa Leste mostrou escurecimento, que a equipe atribuiu ao uso de LEDs eficientes em energia e reestruturação econômica mais ampla.
Os autores concluíram que, internacionalmente, a luz noturna aumentou na China e no norte da Índia junto com o desenvolvimento urbano, enquanto LEDs e 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 (22% de escurecimento) e na Holanda (21% de escurecimento). As noites europeias escureceram acentuadamente em 2022 durante uma crise energética regional que se seguiu ao surto do conflito Rússia-Ucrânia.
Rastrear tais quedas e flares noite após noite “é como assistir ao batimento cardíaco do planeta,” disse o coautor Zhe Zhu, diretor do Laboratório Global de Sensoriamento Remoto Ambiental da Universidade de Connecticut.
Voando desde 2011, os sensores VIIRS agora estão a bordo de três plataformas de satélite: Suomi NPP, NOAA-20 e NOAA-21. Os instrumentos podem detectar luz que abrange comprimentos de onda visíveis a infravermelhos térmicos. Sua banda única dia-noite é ultra-sensível em condições de baixa luminosidade, alcançando uma resolução mais fina em comparação com as imagens de luz noturna anteriores fornecidas pelo Programa de Satélites Meteorológicos de Defesa.
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