Pássaros com “mochilas às costas” para ajudar a estudar a atmosfera da Terra

Os cientistas precisam de ver no terreno, em tempo real, se os modelos de computador estão corretos. Contudo, a monitorização feita com satélites na órbita baixa terrestre nem sempre dá o detalhe que os cientistas necessitam, é preciso estudar aqui, na Terra. Mas fazê-lo é um desafio quando a área de investigação está a 4.000 metros de altitude. Então, entra em cena um novo assistente de campo: a fragata grande.

As fragatas vivem em regiões tropicais e voam habitualmente até 2.000 metros de altitude. Ocasionalmente, chegam mesmo a atingir alturas de 4.000 metros. Um novo estudo mostra que as grandes fragatas equipadas com sensores minúsculos podem fornecer informações pormenorizadas sobre a camada limite planetária.

A camada limite planetária é a camada atmosférica dinâmica mais próxima da Terra. É nela que se registam os impactos do tempo, da qualidade do ar e do clima. Os cientistas apresentaram a nova investigação na Reunião Anual da AGU na quarta-feira, 13 de dezembro de 2023, em São Francisco e online.

Investigar a camada limite planetária

A camada limite planetária liga a atmosfera à superfície dos oceanos, da terra e do gelo. Sobe e desce ao longo do dia. Ian Brosnan, um cientista marinho do Centro de Investigação Ames da NASA que liderou o trabalho, afirmou:

Muitos processos meteorológicos e climáticos estão relacionados com esta flutuação. Por isso, compreender a dinâmica da camada limite planetária é fundamental para responder a muitas questões sobre o sistema terrestre.

As técnicas atuais baseiam-se normalmente em medições terrestres ou na deteção remota, mas para regiões longínquas dos oceanos.

...obter amostras in situ de qualquer tipo à escala é um desafio.

Disse Brosnan.

As fragatas

O coautor da investigação, colega de Ian Brosnan, o ecologista da NASA Morgan Gilmour, utilizou anteriormente fragatas carregadas de sensores para avaliar se os limites de uma área marinha protegida em redor do Atol de Palmyra, no Oceano Pacífico, protegiam os animais que nela se encontravam. Brosnan suspeita que os voos das fragatas estejam relacionados com a camada limite planetária. Se assim fosse, o projeto de Gilmore também tinha recolhido amostras críticas da camada limite planetária.

Pensei imediatamente que as aves podiam estar a viajar para o topo da camada limite planetária, a dar a volta e a descer de novo. E provavelmente também estão a cobrir uma área bastante vasta.

Explicou Ian Brosnan.

Para verificar se os padrões de voo das aves correspondiam às altitudes da camada limite planetária, os investigadores compararam as medições da camada limite planetária efetuadas entre 2006 e 2019 com os voos das fragatas. Descobriram que a média a longo prazo das alturas da camada limite planetária naquela área coincidia muito de perto com os dados de altitude das aves. O palpite de Brosnan estava correto.

As fragatas marcadas tinham recolhido amostras de perfis de temperatura na camada limite planetária e não tiveram problemas em recolher dados durante o tempo nublado ou à noite, ao contrário das abordagens tradicionais de amostragem.

Segundo os investigadores, estas novas abordagens à utilização de dados de localização de animais podem ajudar a NASA a medir a camada limite planetária e a melhorar as previsões climáticas e as previsões meteorológicas e da qualidade do ar.

Internet dos Animais

Brosnan referiu que, depois de ouvir os cientistas interagências dizerem que os dados globais de localização de animais por satélite eram muito importantes para os seus projetos de investigação, a NASA criou o projeto Internet of Animals. Este projeto permite que os cientistas integrem dados de medições de deteção remota com dados de sensores em animais, incluindo agora os dados da camada limite planetária da fragata grande.

Brosnan afirmou que o seu trabalho é um bom exemplo de como as colaborações interagências e interdisciplinares podem ajudar a resolver questões científicas de maior dimensão:

Uma das coisas que estamos a tentar fazer é estabelecer uma ponte entre estas duas comunidades - localização de animais e ciência atmosférica - e ver se podemos enriquecer o trabalho que ambas fazem.

Conclusão: Um novo estudo do projeto "Internet of Animals" da NASA mostra que as fragatas grandes que voam alto podem fornecer uma amostragem detalhada da camada atmosférica localizada mais perto da Terra, onde o tempo e o clima afetam-nos diretamente.