Publicação Internacional

O egresso do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental – Campi Apucarana e Londrina (PPGEA), Anderson Paulo Rudke, acaba de publicar artigo na revista Remote Sensing of Environment (JCR 13,85), uma das mais prestigiadas da área de Ciências Ambientais. O artigo, intitulado “Evaluating TROPOMI and MODIS performance to capture the dynamic of air pollution in São Paulo state: A case study during the COVID-19 outbreak” (https://doi.org/10.1016/j.rse.2023.113514), avaliou o desempenho dos dois principais sensores atualmente em uso para o monitoramento de poluentes do ar a partir de satélites. Os sensores avaliados foram TROPOMI (TROPOspheric Monitoring Instrument), a bordo do satélite Sentinel-5 Precursor, e MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), a bordo dos satélites Terra e Aqua. Para avaliar as estimativas por satélite foram usados dados de concentrações em superfície dos poluentes NO₂ e material particulado (MP₁₀ e MP_2,5) provenientes de 50 estações automáticas de monitoramento distribuídas no estado de São Paulo.

Estimativas da concentração de poluentes, obtidas por sensores a bordo de satélites, já vêm sendo usadas há alguns anos para avaliar a qualidade do ar em diversas regiões do mundo, em especial em países que não dispõe de uma rede de observação em superfície. No entanto, embora os dados de satélite sejam continuamente validados, sabe-se que sua precisão pode variar entre as áreas monitoradas, exigindo avaliações de qualidade regionalizadas. A proposta de doutorado de Anderson tinha justamente o objetivo de realizar essa avaliação para a região sudeste do Brasil, que se destaca por elevadas taxas de emissão de poluentes. Ao longo do desenvolvimento da tese, e de forma inesperada, surgiu a pandemia de COVID-19 que, apesar de todos os impactos negativos, trouxe uma janela de oportunidades única, uma vez que se observou uma queda acentuada na concentração de poluentes, decorrente da interrupção repentina de diversas atividades humanas, muitas delas altamente poluidoras. Na ocasião, jornais de todo o mundo noticiaram essa queda expressiva da concentração de poluentes em grandes metrópoles do mundo.

Para o material particulado, os resultados da pesquisa mostraram baixas correlações (abaixo de 20%) entre as observações em superfície e as estimativas por satélite para a grande maioria das estações de monitoramento. Boas correlações foram observadas em algumas estações apenas para o material particulado fino (MP_2,5) e para períodos específicos (antes ou durante o surto de COVID-19). Já para o caso das estimativas de NO₂ baseadas em satélite, os resultados se mostraram promissores, com correlações acima de 60% e chegando a 80% em algumas estações e períodos específicos. De maneira geral, observou-se que as regiões com perfil mais industrializado apresentaram as melhores correlações, em contraste com as áreas rurais. O estudo mostrou ainda que foram observadas reduções de cerca de 57% no NO₂ troposférico em todo o estado de São Paulo durante o surto de COVID-19. Entretanto, observou-se que as variações na concentração de NO₂ têm relação com a vocação econômica da região, com reduções em áreas industrializadas (pelo menos 50% das áreas industrializadas apresentaram queda superior a 20%) e aumentos em áreas com características agropecuárias (cerca de 70% dessas áreas apresentaram aumento na concentração de NO₂). Por fim, o trabalho de pesquisa demonstra que a avaliação regionalizada da precisão dos dados de satélite é essencial para o uso desse tipo de informação pela sociedade. Estimativas de boa qualidade, obtidas para áreas poluídas específicas, não são garantia para o uso generalizado em todo o globo dos dados provenientes de sensores remotos, tal como ocorreu durante o período da pandemia.

Atualmente, Anderson é discente de doutorado do Programa em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) e desde junho de 2022 se encontra no Department of Environmental Health – Harvard University, como parte do Programa de Doutorado-sanduíche no Exterior (PDSE) da CAPES. O projeto de pesquisa conta com a orientação dos docentes Taciana Toledo de Almeida Albuquerque (UFMG), Jorge Alberto Martins e Leila Droprinchinski Martins (UTFPR - campus Londrina - PPGEA) e Petros Koutrakis (Harvard University), além da colaboração de pesquisadores da Universidade de São Paulo e dos egressos do PPGEA Alexandra Beal e Daniela S. de Almeida. A parte de modelagem ambiental e o tratamento dos dados de sensoriamento remoto são desenvolvidos através de acesso remoto aos computadores do Laboratório de Eventos Atmosféricos Extremos do campus Londrina (contêiner anexo ao Bloco E). O trabalho, de alta complexidade e de natureza multidisciplinar, é um bom exemplo da importância da cooperação entre pesquisadores de diferentes instituições para a obtenção de resultados publicáveis em periódicos de alto impacto.