Com a probabilidade de a atividade solar permanecer elevada durante o próximos anoseventos de tempestade geomagnética mais poderosos são possíveis. O aurora boreal pode ganhar as manchetes, mas é a turbulência invisível do GPS que pode perturbar o nosso mundo tecnológico e determinar o destino do seu próximo sanduíche de manteiga de amendoim.
Partículas carregadas lançadas em direção à Terra a partir de o sol podem desencadear tempestades geomagnéticas que iluminam o céu com brilhantes luzes do norte, mas também podem interferir silenciosamente nos satélites e GPS sinais dos quais nosso mundo moderno depende. Clima espacial pode suspender voos de companhias aéreas, cancelar lançamentos de foguetesdistorcem os sinais de rádio, confundem os sistemas de navegação e, como em maio de 2024, até fazem com que os tratores dos agricultores agir como se estivessem possuídos por um demônio.
Economista agrícola Terry Griffincom sede no Kansas, estuda o que acontece quando tempestades solares colidem com a agricultura. A sua mais recente investigação, atualmente sob revisão por pares, revela quanto pode custar um grande evento climático espacial e porque é que os amendoins são tão vulneráveis.
Por que os amendoins são um tipo especial de problema de GPS
Muitas culturas dependem agora da navegação por satélite, mas o amendoim é particularmente dependente. Depois que a copa da planta de amendoim cresce, os amendoins ficam escondidos no subsolo e os agricultores não conseguem mais ver onde estão as fileiras.
É por isso que o cultivo de amendoim depende tanto do GPS RTK (GPS cinemático em tempo real), que fornece precisão subcentimétrica e, principalmente, preserva essa precisão meses depois.
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“É imperativo medir o progresso do plantio, ou o caminho do plantio com GPS RTK”, disse Griffin ao Space.com em uma entrevista. “A precisão subcentimétrica é realmente importante e o RTK nos fornece essa precisão meses ou até anos depois.”
Se os sinais RTK se degradarem durante o plantio ou a escavação, os agricultores não poderão seguir as linhas que não conseguem ver e os rendimentos serão prejudicados.
“Se não tivermos nosso GPS RTK, perderemos pelo menos 11% da produção apenas por deixar nozes no solo”, disse Griffin.
Quando Gannon Storm atingiu Terrafê-lo numa altura crucial do ano para a agricultura dos EUA. Aconteceu durante o pico da temporada de plantio.
“Quando chegou maio de 2024, tivemos essa tempestade G5, foi uma tempestade perfeita”, disse Griffin. “A tempestade Gannon aconteceu no momento perfeito para ser um grande problema. Se tivesse acontecido um mês antes, não teria sido um grande problema. Portanto, o momento do ano é muito importante.”
A escolha de um milhão de dólares: continuar plantando ou esperar?
Quando ocorrem interrupções no Sistema Global de Navegação por Satélite (GNNS), os produtores de amendoim enfrentam duas opções dispendiosas: continuar a plantar sem RTK, mas correm o risco de escavações desalinhadas meses depois e uma penalização de 11% no rendimento; ou parar de plantar e esperar, mas arriscar uma “penalização biológica”, pois a cultura perde um precioso tempo de crescimento. O amendoim, como a maioria das plantas, precisa de uma certa quantidade de calor, chamada de “acúmulo de unidade de calor”, para passar pelos estágios de crescimento e produzir frutos de alta qualidade. “Plantamos apenas algumas semanas no ano, e se atrasarmos uma semana no início da temporada, não será um grande problema, mas se atrasarmos essa semana no final da temporada, será um grande problema”, disse Griffin.
A modelagem de Griffin mostra que decisões erradas durante interrupções do GPS, como agricultores plantando quando deveriam esperar ou esperando quando deveriam plantar, poderiam colocar em risco mais de US$ 100 milhões em produção de amendoim no sudeste dos EUA.
A necessidade de ‘nowcasts de duração’
Neste momento, os agricultores raramente sabem se uma interrupção do GPS durará duas horas ou dois dias. Essa incerteza obriga os agricultores a recorrerem ao seu incumprimento, o que pode ser continuar ou esperar; cada produtor é diferente.
Griffin propõe um novo tipo de previsão: “nowcasts” de duração, que fornecerão previsões de curto prazo informando aos agricultores por quanto tempo o GPS de nível RTK estará indisponível.
“Se tivermos uma interrupção contínua do GPS RTK, isso pode nos ajudar a responder à pergunta: ‘quanto tempo durará essa interrupção?’”, Disse Griffin. “Isso os informaria sobre qual é a melhor decisão e teria um valor tremendo para o produtor de amendoim”.
A análise de Griffin mostrou que esperar era a decisão ideal no início da janela de plantio, enquanto continuar com as operações era favorecido mais tarde. De acordo com as suas estimativas, a precisão das previsões meteorológicas espaciais poderia valer 20 milhões de dólares anuais apenas para a Geórgia e 33 milhões de dólares para o Sudeste dos EUA, cerca de 5% do valor total da colheita de amendoim e mais do dobro do valor económico normalmente atribuído às previsões meteorológicas terrestres.
Os agricultores verificam constantemente os aplicativos de previsão do tempo, observou Griffin, e é por isso que ele acredita que os alertas meteorológicos espaciais devem ser entregues por meio das ferramentas nas quais eles já confiam.
“Os agricultores olham religiosamente para os aplicativos meteorológicos o tempo todo… Portanto, pegar carona com dois tipos de clima faz muito sentido”, disse Griffin.
Ele acrescentou que também seria útil ter um sistema de alerta na cabine dos tratores e outros equipamentos que consistisse em um alerta simples que informasse aos agricultores quando o sinal de GPS não é confiável.
O ponto de viragem
A tempestade Gannon de maio de 2024 marcou um ponto de viragem para a agricultura. Como diz Griffin, “9 de maio foi um mundo diferente do dia 11 de maio. Em 11 de maio, a conscientização aumentou dramaticamente”. Antes daquele fim de semana, a ideia de uma interrupção generalizada do GPS parecia absurda para muitos. Griffin se lembra de apresentar o cenário em uma conferência, “a multidão deu uma risadinha, como você sabe, isso nunca vai acontecer”.
A tempestade de Maio também revelou algo mais profundo, pois esta foi a primeira vez que a agricultura moderna experimentou verdadeiramente uma forte tempestade solar. O GPS de alta precisão não foi amplamente utilizado em fazendas até o final do Ciclo Solar 23, e o Ciclo Solar 24 seguinte quase não causou grandes perturbações. Isso significa que os EUA nunca tinham visto o que uma tempestade geomagnética severa poderia causar em dois a dois terços dos hectares plantados do país que agora dependem da navegação por satélite. Tudo o que mudou em Ciclo Solar 25. O evento de Maio de 2024, a tempestade geomagnética mais forte em mais de 20 anos, tornou-se o primeiro teste no mundo real de como o clima espacial afecta a plantação, escavação e colheita guiadas por GPS.
Para Griffin, o próximo passo é a preparação. Em comparação com o clima terrestre, “sabemos muito pouco sobre o clima espacial”, disse ele, e muitos agricultores nunca tinham ouvido falar do termo até os seus tratores começarem a apresentar problemas. Mas com novo satélites como o observatório de satélite SWFO-L1 da NOAA, juntamente com o Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP) da NASA e o Observatório Carruthers Geocorona definido para melhorar o monitoramento e as previsõesos cientistas esperam fornecer algo que a agricultura nunca teve antes: orientações claras e práticas sobre quanto tempo durará uma interrupção do GPS e o que os agricultores podem fazer.
“Se pudermos fazer previsões que sejam utilizáveis para os usuários finais, isso será um grande passo em frente”, disse Griffin.
