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Como dois satélites pesam a água escondida da Terra

Um estudo novo da NASA mapeou onde a água do planeta está sumindo e onde está aparecendo. O Maranhão entrou na conta. Veja como gravidade vira água.

Publicado em 8 min de leitura
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Os dois satélites gêmeos GRACE Follow-On, empilhados e suspensos por cabos, com técnicos de jaleco branco ao redor antes do lançamento
Foto: Iridium Communications Inc./NASA/JPL-Caltech
Neste artigo
  1. A ideia: água é peso, e peso dá para medir de longe
  2. Os dois satélites que se perseguem
  3. Quem são, e desde quando
  4. O que o estudo novo fez de diferente
  5. Onde a água está sumindo
  6. Onde ela está aumentando — e aqui entra o Brasil
  7. A represa que apareceu no meio do deserto
  8. O que esse mapa não resolve

Existe uma balança capaz de pesar a água de uma região inteira do planeta sem encostar nela, e ela fica a cerca de 480 quilômetros de altura. São dois satélites iguais voando em fila, e o que eles medem não é a água: é a gravidade. Onde há mais água, há mais massa; onde há mais massa, a gravidade puxa um pouquinho mais forte. Um estudo da NASA publicado em outubro de 2026 usou 23 anos desse tipo de medida para mapear onde a água do mundo está sumindo e onde está aparecendo — e um pedaço do Brasil apareceu no resultado.

A ideia: água é peso, e peso dá para medir de longe

A gravidade de um planeta não é igual em todo lugar. Ela depende de quanta massa está embaixo de você, e a massa da Terra não está distribuída de forma uniforme: há montanha, há oceano, há rocha mais densa e rocha menos densa. Isso é fixo, e já aparece nos mapas de gravidade do planeta.

O truque dos satélites GRACE é outro: eles medem o que muda de um mês para o outro. E o que muda de mês em mês, na superfície da Terra, é quase sempre água — chuva que encheu um lençol subterrâneo, geleira que derreteu, represa que foi fechada, lavoura que bombeou poço.

Para ter noção do tamanho da coisa: um metro de água espalhado por um quadrado de 100 km de lado pesa 10 bilhões de toneladas. É esse tipo de massa que some ou aparece, e é por isso que a gravidade sente.

Os dois satélites que se perseguem

A montagem é simples de imaginar e engenhosa de executar. Dois satélites idênticos voam na mesma órbita, a cerca de 480 km de altura, um atrás do outro, separados por aproximadamente 220 quilômetros — menos da metade da altura em que eles próprios voam.

Quando o satélite da frente passa por cima de uma região com mais massa, ele é puxado um tiquinho mais forte e acelera. O vão entre os dois aumenta. Quando ele sai de cima dessa região e o de trás entra, acontece o contrário, e o vão encolhe. Medindo esse sobe e desce do espaçamento, dá para reconstruir onde estava a massa a mais.

A medida é feita com um feixe de micro-ondas de banda K, que fica indo e voltando entre as duas naves. A precisão é difícil de acreditar: o sistema percebe mudanças de 0,2 micrômetro por segundo na velocidade com que o vão se abre ou se fecha. Um micrômetro é a milésima parte de um milímetro — e essa variação é acompanhada segundo a segundo. O instrumento não mede a distância com essa precisão — ele mede a velocidade com que ela varia, que é outra coisa e é o que a física do problema pede.

Cada satélite carrega também receptores de GPS, para saber onde está, sensores de estrelas, para saber para onde está apontado, e um acelerômetro de alta precisão, para descontar os empurrões que não são gravidade, como o arrasto do ar rarefeito lá em cima.

Os dois satélites gêmeos GRACE Follow-On deitados lado a lado sobre suportes giratórios numa sala limpa
Os dois GRACE Follow-On numa sala limpa na Base da Força Aérea de Vandenberg, em março de 2018. São gêmeos de propósito: o que interessa é a distância entre eles. Foto: NASA/JPL-Caltech/USAF

Quem são, e desde quando

A série tem duas gerações. A primeira, chamada só GRACE, foi lançada em março de 2002 e operou até julho de 2017. A segunda, GRACE Follow-On, foi lançada em 22 de maio de 2018 e começou a entregar dados em junho daquele ano. As duas são fruto de uma parceria entre a NASA e o Centro Alemão de Pesquisa em Geociências.

Juntas, elas formaram uma série contínua de medidas de abril de 2002 a novembro de 2025 — o material que o estudo novo usou. Até hoje, as observações do GRACE já apareceram em mais de 4.300 trabalhos científicos, segundo a NASA: além de água, elas servem para acompanhar o gelo dos polos, medir a mudança de massa de grandes terremotos e inferir correntes oceânicas profundas.

O que o estudo novo fez de diferente

O produto de sempre do GRACE é um mapa por mês, de resolução grossa. O estudo publicado agora na revista Proceedings of the National Academy of Sciences, liderado pela hidróloga Mary Michael O'Neill, do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, fez a troca ao contrário: juntou todas as passagens de mais de vinte anos e, com isso, conseguiu de cinco a dez vezes mais detalhe espacial do que as análises anteriores.

O preço foi perder detalhe no tempo. Em vez de "o que aconteceu em março de 2019", a pergunta vira "para onde isso andou ao longo de duas décadas". Com o mapa mais fino na mão, a equipe aplicou técnicas estatísticas para separar o que é variação do clima do que acompanha a atividade humana — irrigação, enchimento de represa, mudança no uso da terra.

O resultado: 40 regiões em que a mudança da água estocada no continente acompanha de perto o que as pessoas fizeram ali. A relação apareceu em todos os continentes não polares, menos a Austrália. E, nas palavras de O'Neill, em quatro regiões continentais uma variável humana teve relação mais forte com a tendência do que qualquer variável climática.

Onde a água está sumindo

O padrão mais claro é o da agricultura que bebe de poço. Onde a lavoura depende de água subterrânea, a reserva cai.

Região O que acontece
Vale Central da Califórnia (EUA) Seca longa aumentou o uso de poço; estoque caindo
Sul das Grandes Planícies (EUA) Mesmo mecanismo, mesma queda
Chihuahua (México) Seca prolongada empurrou a lavoura para o subsolo
Norte da Índia Queda mais acentuada do que se calculava antes

O caso indiano traz um número que desarma uma confusão comum. É tentador culpar o degelo das geleiras do Himalaia pela perda de água na região. Segundo o estudo, o recuo das geleiras responde por apenas 15% da queda ali. O resto é bomba d'água.

Onde ela está aumentando — e aqui entra o Brasil

A parte mais surpreendente do estudo é que, em alguns lugares, a atividade humana foi acompanhada de mais água estocada, não menos.

Em partes da África subsaariana, a expansão de lavoura de sequeiro — a que vive de chuva, sem irrigação — veio junto com alta no lençol freático, mesmo em anos de chuva abaixo da média. Ao longo do período estudado, faixas de savana nativa deram lugar ao cultivo de milheto, e o nível da água subiu.

E aqui está o Brasil: o mesmo padrão apareceu no Maranhão, no norte do país, onde plantações de soja substituíram floresta e vegetação arbustiva. Os pesquisadores sugerem duas explicações possíveis, e é importante repetir que são sugestões, não conclusões: o uso eficiente de água por cereais e leguminosas e práticas indígenas que ajudam a direcionar água para aquíferos rasos — os lençóis d'água mais próximos da superfície.

Vale guardar o que esse resultado é e o que ele não é. Ele diz que a quantidade de água guardada no subsolo daquela região subiu. Ele não diz que trocar floresta por soja faz bem ao ambiente: água estocada é uma medida, e uma só. Os efeitos de substituir floresta por lavoura aparecem em outras medidas, de outros satélites, como as de Como os satélites veem as queimadas na Amazônia.

A represa que apareceu no meio do deserto

O mapa mais fino também passou a enxergar obras que antes se perdiam no borrão. Centenas de grandes reservatórios foram enchidos no período, e a resolução antiga não dava conta de identificá-los.

O exemplo mais bonito está no Turcomenistão, na Ásia Central. O Canal Karakum atravessa o deserto levando água de rio para irrigar lavoura. Ele é longo e, em boa parte, sem revestimento — ou seja, vaza pelo caminho. Essa infiltração é suficiente para mudar o balanço de água de uma região desértica inteira, e o reservatório de Zeid, ligado a esse sistema, registrou ganho de estoque no mapa novo.

Um reservatório de água esverdeada em forma de leque no meio de um deserto alaranjado, visto de cima
O reservatório de Zeid, no Turcomenistão, fotografado da Estação Espacial em agosto de 2025. Ele foi feito para reter a areia que vem do rio Amu Dária e do Canal Karakum, e aparece como mancha de água onde deveria haver só deserto. Foto: NASA/JSC

O que esse mapa não resolve

Duas ressalvas honestas, para o leitor não sair achando que a conta está fechada.

A primeira é de resolução. Mesmo melhorada de cinco a dez vezes, a medida de gravidade do GRACE é grossa: a resolução original é de cerca de 400 quilômetros no equador. Um único ponto desse mapa cobre, portanto, uma área de centenas de quilômetros de lado, e isso não serve para dizer o que acontece no poço do seu bairro.

A segunda é de causa. O estudo encontrou associação estatística entre o que as pessoas fazem e o que a água faz. Associação forte, em muitos casos, mas associação. A própria O'Neill diz que o passo seguinte é entender como represas, desvios e irrigação afetam o estoque rio abaixo, e separar o efeito do que é local do que vem de longe.

É assim que esse tipo de medição evolui: cada satélite novo enxerga um pouco mais fino, e cada estudo transforma borrão em contorno. O mesmo caminho das frotas descritas em Quantos satélites observam a Terra o tempo todo? e das leituras de oceano de Como os satélites enxergam o El Niño?.

Perguntas frequentes

Como um satélite consegue medir água subterrânea?

Ele não enxerga a água: mede a gravidade. Água é massa, e massa puxa. Dois satélites voando em fila sentem o puxão de regiões mais pesadas em momentos diferentes, e a distância entre eles varia. Medindo essa variação ao longo dos meses, dá para calcular quanta massa — quase sempre água — foi embora ou chegou.

O que é o GRACE da NASA?

É uma dupla de satélites que mede mudanças no campo gravitacional da Terra. A primeira geração operou de 2002 a 2017; a segunda, chamada GRACE Follow-On, foi lançada em maio de 2018 e segue em atividade. É uma parceria entre a NASA e o Centro Alemão de Pesquisa em Geociências.

O estudo diz que o Brasil está ganhando água?

Ele encontrou aumento de água estocada no Maranhão, numa área onde a soja substituiu floresta e vegetação arbustiva. Os autores apresentam duas explicações possíveis — o uso eficiente de água por cereais e leguminosas e práticas indígenas que direcionam água para aquíferos rasos — e as apresentam como hipóteses, não como conclusão.

Qual é a precisão dessa medida?

O instrumento percebe variações de 0,2 micrômetro por segundo na velocidade com que a distância entre os dois satélites muda. Já a resolução no chão é bem grossa: cerca de 400 quilômetros no equador na medida original, melhorada de cinco a dez vezes no estudo novo.

Dá para usar isso para prever seca?

Indiretamente. O GRACE mostra onde o estoque de água está baixo em relação ao normal, o que ajuda a identificar regiões em estresse. Mas ele mede o que já aconteceu, com meses de atraso no processamento, e numa escala espacial grande demais para decisões locais.

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