Como as mudanças climáticas podem piorar o problema do lixo espacial

Em meio às preocupações relacionadas às mudanças climáticas, mais lixo espacial não estaria no topo da minha lista. Mas aparentemente deveria estar.

Duas descobertas recentes são impressionantes. Elas mostram que o excesso de dióxido de carbono está interferindo na composição da atmosfera dezenas a centenas de quilômetros acima da superfície da Terra. Essas mudanças podem transformar a órbita baixa da Terra em um “aterro” e impactar a funcionalidade do GPS e de outras tecnologias vitais para a vida moderna.

• Há tanto lixo espacial na órbita terrestre que o céu está mais brilhante do que nunca
• As mudanças climáticas estão alterando até o eixo da Terra

A maior parte das mudanças climáticas que nos preocupam ocorrem aqui na superfície da Terra, bem como no nível mais baixo da atmosfera, conhecido como troposfera. Mas uma apresentada na Conferência Europeia sobre Detritos Espaciais lança luz sobre as bordas superiores e menos exploradas da atmosfera. Suas conclusões surpreendentes mostram que a atmosfera está essencialmente encolhendo e se tornando menos densa, e isso aumenta o risco de mais lixo espacial se acumular.

“O impacto na troposfera tem sido estudado há anos e, até certo ponto, sabemos no que estamos nos metendo com o aumento do dióxido de carbono”, disse Matthew Brown, pesquisador da Universidade de Southampton que liderou o novo trabalho. “No entanto, há muito menos pesquisas olhando para a atmosfera superior, enquanto estamos nos tornando cada vez mais dependentes dos satélites orbitando nas regiões que estão sendo impactadas.” Embora muitas vezes pensemos no ar como, em essência, nada, na verdade ele é um fluido. Diferentes camadas da atmosfera têm diferentes densidades com base nos produtos químicos, compostos e moléculas que estão circulando. Na troposfera, o excesso de dióxido de carbono retém mais energia do Sol, e é isso que está causando o aquecimento da superfície do planeta. É a parte mais densa da atmosfera, por isso tem muitas moléculas para ajudar a manter o calor aprisionado. Mas, à medida que você sobe, há menos coisas para reter o calor. Na verdade, muito disso se perde no espaço. A nova pesquisa analisou a termosfera, que fica a cerca de 80 a 600 km acima da superfície da Terra.

A perda de calor é impressionante. Hugh Lewis, pesquisador da Universidade de Southampton que estuda o assunto desde 2015, disse em um e-mail que “as mudanças de temperatura nas partes superiores da atmosfera são mais de 10 vezes maiores” do que nas próximas à superfície. Isso, por sua vez, está fazendo com que a termosfera e outras partes da atmosfera se tornem menos densas. Os dados coletados desde 1967 mostram que a densidade caiu até 5% por década, incluindo uma redução de 17% desde 2000, de acordo com a nova análise. E isso está essencialmente criando um buraco em nossa primeira linha de defesa planetária contra detritos espaciais.

A termosfera atualmente puxa o lixo espacial para uma descida ordenada, graças à força criada pelos destroços que atingem as moléculas. Esse arrasto eventualmente traz detritos espaciais para uma órbita inferior, onde camadas mais densas da atmosfera atuam como um incinerador. Espera-se que a atmosfera superior já reduzida se esvazie ainda mais: a nova modelagem mostra que mesmo que o mundo cumpra a meta mais ambiciosa do Acordo de Paris de limitar o aquecimento a 1,5°C, a atmosfera pode se tornar 30% menos densa. Ao mesmo tempo, espera-se que os detritos espaciais e os sistemas em órbita baixa da Terra aumentem, criando uma confluência perigosa.

“Estou particularmente preocupado com a segurança de grandes constelações (as chamadas ‘mega constelações’) que estão operando, ou pretendem operar, na região abaixo de 600 km”, disse Lewis, citando a rápida expansão do de Elon Musk como exemplo. “Esses sistemas visaram esta região para suas operações por causa dos efeitos benéficos da atmosfera para a segurança de seus satélites.”

O lixo espacial é uma preocupação cada vez maior, mesmo sem a crise climática resultando em mais lixo. As agências espaciais já estão lutando para lidar com destroços. Só no ano passado, eles para limpá-los e manobraram a Estação Espacial Internacional com crescente regularidade para evitar colisões.

As mudanças não se limitam à termosfera e os riscos vão além dos satélites em órbita baixa da Terra. Outro publicado na Environmental Research Letters este mês analisou a estratosfera, que fica de 20 a 60 km acima da superfície da Terra. Brown observou que os resultados mostram “processos semelhantes que se manifestam de maneira ligeiramente diferente devido às diferentes densidades atmosféricas das regiões”. (O artigo da ERL também mostra que a tropopausa — onde a estratosfera e a troposfera se encontram — está sendo afetada também, adicionando outro problema à situação.)

A camada de ozônio fica na estratosfera, e os cientistas examinaram se os produtos químicos que causaram o buraco poderiam ser os responsáveis. Os resultados mostram, porém, que o resfriamento estratosférico e o afinamento continuaram em um ritmo constante nos últimos anos, mesmo com o fim do uso de produtos químicos prejudiciais à camada de ozônio. Os pesquisadores por trás do estudo observam que o GPS e outras tecnologias dependem da estratosfera e de ela permanecer relativamente constante.

Então, claro, devemos nos preocupar com a elevação do nível do mar, o risco de fome e escassez de água e todas as coisas ruins que acontecem aqui no solo. Mas os dois novos artigos mostram que as consequências dos gases de efeito estufa também estão acima de nós, literalmente. “Só porque vivemos e trabalhamos no 1% mais baixo (da atmosfera) não significa que os 99% restantes podem ser ignorados”, disse Lewis.