Modelagem da evapotranspiração em zonas climáticas diversas do Paquistão usando o Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) por meio de tecnologias geoespaciais

Por que o ciclo hídrico oculto importa

Quando pensamos em mudança climática e água no Paquistão, frequentemente imaginamos geleiras derretendo ou rios encolhendo. Mas um processo mais discreto, chamado evapotranspiração — a perda combinada de água do solo, de corpos d’água abertos e das folhas das plantas — funciona como o ar‑condicionado natural da paisagem. Este estudo faz uma pergunta simples, porém urgente: à medida que as cidades paquistanesas crescem e o clima esquenta, como esse sistema natural de resfriamento vem mudando nas distintas zonas climáticas do país?

Um país de muitos climas

O Paquistão se estende de montanhas geladas ao norte a desertos escaldantes no sul e planícies costeiras úmidas. Para entender essa complexidade, os pesquisadores dividiram o país em cinco grandes zonas climáticas, cobrindo picos elevados, planícies irrigadas dos rios, planaltos áridos ocidentais, baixadas quentes centrais e a faixa costeira sul. Cada uma dessas regiões tem sua própria mistura de fazendas, florestas, cidades e terrenos expostos, o que significa que elas absorvem e liberam calor e umidade de maneiras muito diferentes. Compreender quanto de água retorna ao ar a partir de cada zona é crucial para gerir cultivos, resfriar cidades e planejar respostas a secas e ondas de calor.

Observando a terra do espaço

Em vez de depender apenas de estações meteorológicas, que são escassas e distribuídas de forma desigual, a equipe recorreu a satélites. Utilizando três gerações de imagens Landsat de 1989, 1999, 2009 e 2019, combinaram imagens detalhadas do brilho, da vegetação e da temperatura da superfície com registros de temperatura do ar, umidade, insolação e vento do Departamento Meteorológico do Paquistão. Esses insumos foram usados em um método conhecido como Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL), que essencialmente acompanha como a energia solar incidente é dividida entre aquecer o ar, aquecer o solo e evaporar água. A partir desse balanço, os pesquisadores puderam estimar quanta água estava saindo da superfície a cada dia em todo o Paquistão, pixel a pixel.

Sinais de uma paisagem aquecendo e secando

O registro por satélite revela um padrão claro ao longo de três décadas. As temperaturas da superfície terrestre aumentaram de forma contínua, especialmente nas planícies centrais e meridionais e em torno das grandes cidades, enquanto as montanhas mais frias do norte permaneceram um refúgio relativo. A vegetação, monitorada por um índice de verdor, melhorou de modo geral até 2009, mas depois declinou até 2019 em muitas áreas, particularmente onde as cidades se expandiram e o solo foi degradado. Ao mesmo tempo, a refletividade da terra diminuiu, sinalizando uma transição de superfícies mais claras, expostas ou com pouca cobertura, para áreas mais escuras que absorvem calor — urbanos e perturbadas. A radiação líquida — a energia total disponível na superfície — aumentou sobre grande parte do país, reforçando essas tendências de aquecimento.

O sistema natural de resfriamento do Paquistão sob tensão

Os padrões de evapotranspiração conectam essas mudanças. Em 1989 e 2009, grandes partes das terras altas do norte e algumas áreas irrigadas e costeiras apresentavam alta perda diária de água, consistente com vegetação saudável, solos úmidos e forte resfriamento evaporativo. Em 2019, porém, zonas com evapotranspiração muito alta e alta haviam encolhido de forma acentuada, enquanto áreas com valores baixos e muito baixos se expandiram para cobrir mais da metade do país. Os planaltos áridos do oeste permaneceram persistentemente com valores baixos, mas declínios preocupantes também surgiram em regiões agrícolas importantes e ao longo da costa, onde zonas úmidas e manguezais foram perturbados. Distritos urbanos e periurbanos destacaram‑se como pontos críticos onde a perda de vegetação e as superfícies impermeáveis reduziram o resfriamento natural, ampliando o calor local.

O que isso significa para as pessoas e o planejamento

Para o leitor não técnico, a conclusão é direta: a paisagem do Paquistão está perdendo parte de sua capacidade de se resfriar e de reciclar água de volta para a atmosfera. O aumento das temperaturas de superfície, o afinamento da vegetação, superfícies mais escuras e a redução das zonas de alta evapotranspiração apontam juntos para um estresse crescente devido ao crescimento urbano, degradação do solo e extremos climáticos. O estudo demonstra que ferramentas baseadas em satélite, como o SEBAL, podem acompanhar essas mudanças de forma confiável mesmo onde as medições em solo são escassas. Ao integrar essas informações nas políticas hídricas, no desenho das cidades e nas estratégias agrícolas, planejadores podem direcionar melhor o plantio de árvores, proteger ecossistemas-chave e ajustar a irrigação para conservar água e mitigar calor perigoso. Em essência, manter as superfícies verdes e úmidas do Paquistão vivas não é apenas uma preocupação ambiental — é uma maneira prática de proteger alimentos, saúde e conforto em um mundo que aquece.

Citação: Islam, A., Ali, S.M., Alamery, E.R. et al. Modeling evapotranspiration in diverse climatic zones of Pakistan using Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) through geospatial technologies. Sci Rep 16, 10303 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39756-1

Palavras-chave: evapotranspiração, sensoriamento remoto, ilha de calor urbana, clima do Paquistão, gestão da água