Conjunto de dados mensal de evapotranspiração potencial a 0,1° baseado em modelos ótimos sobre zonas de vegetação globais

Por que medir a perda invisível de água é importante

Quando pensamos em água, geralmente lembramos de rios e chuva. Mas uma grande parte da água da Terra retorna silenciosamente para o ar como “evapotranspiração” — água que evapora do solo e de águas abertas e água liberada pelas plantas. Cientistas usam um conceito relacionado, chamado evapotranspiração potencial, para estimar o quanto a atmosfera “tem sede” e quanta água poderia ser perdida se o suprimento fosse ilimitado. Isso é relevante para agricultura, monitoramento de secas, vazões de rios e até biodiversidade. O estudo que originou este artigo fornece um novo conjunto de dados global de alta resolução dessa demanda invisível por água, projetado para ser mais preciso e mais realista do que muitos produtos atualmente em uso.

Como os cientistas estimam a sede do céu

A evapotranspiração potencial (ETP) é uma espécie de número “e se”: quanta água sairia da superfície terrestre se não faltasse umidade. É central para rastrear secas, planejar irrigação e entender como as mudanças climáticas remodelam os ciclos hídricos. Nas últimas décadas, muitas fórmulas matemáticas foram desenvolvidas para estimar a ETP a partir de dados meteorológicos, como temperatura, radiação, umidade e vento. Essas fórmulas vão de receitas simples baseadas em temperatura a abordagens mais complexas que descrevem explicitamente como calor e umidade se movem entre a terra e o ar. Produtos globais de ETP usados hoje costumam se apoiar em uma ou duas fórmulas padrão com configurações padrão incorporadas, aplicadas uniformemente ao planeta.

Por que estimativas existentes podem enganar

Usar a fórmula errada para ETP — ou usá‑la com configurações uniformes — pode distorcer seriamente nossa imagem da secura. Trabalhos anteriores mostraram que métodos comuns podem exagerar o ressecamento continental ou se comportar de forma muito diferente entre locais. Por exemplo, uma abordagem amplamente usada funciona bem em regiões úmidas, mas falha em outros lugares, em parte porque seu parâmetro-chave é tratado como uma constante fixa. Outro padrão popular define a mesma altura de plantas e resistência foliar para todo lugar, embora florestas, campos, áreas alagadas e plantações reais diferem enormemente. Como resultado, produtos globais atuais de ETP podem introduzir incertezas ocultas em estudos de tendências climáticas, vazões de rios, demanda hídrica das culturas e índices de seca.

Construindo uma visão global melhor

Para enfrentar essas questões, os autores recorreram a medições diretas do intercâmbio de calor e água entre a terra e a atmosfera, coletadas em 178 estações de monitoração no mundo inteiro usando torres instrumentadas altas. Eles se concentraram em 124 estações com as informações detalhadas necessárias para calibrar cinco fórmulas de ETP amplamente usadas, abrangendo abordagens baseadas em temperatura, radiação e métodos combinados. Para cada tipo de bioma — como florestas perenes, arbustos, savanas, pastagens, áreas alagadas e terras agrícolas — eles usaram uma busca de Monte Carlo para ajustar parâmetros-chave de modo que cada fórmula correspondesse melhor aos dias em que as plantas não estavam limitadas pela umidade do solo. Em seguida, testaram rigorosamente quão bem esses modelos calibrados reproduziam a ETP diária, incluindo verificações cruzadas em estações deixadas de fora da calibração e em um conjunto independente de torres.

Escolhendo as melhores ferramentas para cada paisagem

A comparação revelou que duas fórmulas focadas em radiação tiveram desempenho consistentemente melhor: o modelo de Priestley–Taylor e o modelo de Milly–Dunne. Dependendo do bioma, uma ou outra oferecia o ajuste mais próximo às medições das torres, tipicamente capturando muito bem as variações diárias na ETP. De modo encorajador, suas configurações calibradas se transferiram de forma confiável para locais novos e não vistos antes, sugerindo que esses modelos ajustados podem ser usados com confiança além da rede original de observação. Com esse resultado, a equipe combinou os modelos escolhidos com quatro grandes conjuntos de dados meteorológicos globais e um mapa de cobertura do solo atualizado anualmente. Produziram um conjunto mensal de ETP em uma grade de 0,1 grau (aproximadamente 10 km) para todas as áreas terrestres vegetadas de 1992 a 2022, criando efetivamente um filme de 30 anos da demanda atmosférica por água sobre diferentes tipos de paisagens.

Como o novo mapa se compara e o que revela

Para avaliar seu produto, os pesquisadores o compararam com um conjunto de dados global de ETP líder, amplamente usado em hidrologia e ecologia. Na maioria dos tipos de vegetação, suas novas estimativas seguiram as observações das torres mais de perto, especialmente em florestas mistas, arbustos, savanas, pastagens e terras agrícolas. Ao examinar as tendências de longo prazo, ambos os conjuntos mostraram ETP aumentando em grande parte do globo, com alguns bolsões notáveis de declínio em partes da América do Sul e da Ásia. No entanto, os detalhes às vezes diferiram por região, em parte porque o novo produto se baseia principalmente na energia disponível na superfície, enquanto o mais antigo é mais sensível a mudanças no vento e na secura do ar.

O que isso significa para água, alimentos e ecossistemas

Para não especialistas, a mensagem principal é que nossa régua para a “sede” atmosférica acabou de ficar mais precisa. Ao ajustar modelos para tipos de vegetação específicos e usar informações realistas e em evolução sobre cobertura do solo, esse novo conjunto de dados de ETP deve melhorar estimativas de necessidades de irrigação, fortalecer modelos hidrológicos e refinar índices de seca e aridez. Também abre portas para estudar como mudanças no uso da terra — como desmatamento, perda de áreas alagadas ou expansão de terras agrícolas — alteram a demanda regional por água e as condições ecológicas. Embora incertezas permaneçam, especialmente em regiões com poucas torres de medição e em como a fisiologia das plantas responde ao aumento do dióxido de carbono, este trabalho representa um passo significativo rumo a mapas mais confiáveis e de alta resolução sobre quanta água o ar exige da terra.

Citação: Bi, Z., Sun, S., Ma, Q. et al. A 0.1° monthly potential evapotranspiration dataset based on the optimal models over global vegetation zones. Sci Data 13, 580 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06956-3

Palavras-chave: evapotranspiração potencial, ciclo hidrológico global, monitoramento de secas, mudança no uso da terra, dados climáticos