FLEX testa o brilho das plantas

Um foguetão Vega-C descolou da Guiana Francesa a 15 de setembro, transportando dois satélites europeus. Um deles, o FLEX, foi concebido para detetar o ténue brilho emitido pelas plantas durante a fotossíntese, um sinal que permite avaliar a atividade da vegetação, em vez de mostrar apenas se continua verde. Os controladores em Darmstadt confirmaram o contacto com o FLEX e com o satélite Copernicus Sentinel-3C, depois de ambos se terem separado sem incidentes do foguetão. A ciência propriamente dita começa agora.

Os dois aparelhos foram colocados em órbitas sincronizadas com o Sol, a cerca de 815 km da Terra, mas chegar ao espaço não basta para produzir dados científicos utilizáveis. O instrumento do FLEX, denominado FLORIS, terá ainda de ser calibrado, as correções atmosféricas terão de ser validadas e as primeiras medições de fluorescência comparadas com observações no terreno. Esta fase deverá demorar cerca de três meses, seguindo-se uma missão científica de 3,5 anos.

Um indício, não um diagnóstico

Quando a clorofila absorve luz solar, a maior parte da energia alimenta a fotossíntese ou dissipa-se sob a forma de calor. Uma pequena fração é reemitida como um ténue brilho vermelho, conhecido como fluorescência induzida pela radiação solar, ou SIF. As imagens de satélite convencionais mostram se existe vegetação e se esta permanece verde, mas uma floresta afetada pela seca pode parecer saudável vista do espaço, apesar de o seu mecanismo fotossintético já estar a abrandar. Como a fluorescência está associada a essa atividade funcional, as alterações no sinal podem surgir antes de as folhas murcharem ou perderem a cor.

A diferença é comparável à que existe entre verificar se as luzes de uma fábrica estão acesas e consultar um dos indicadores da linha de produção. Esse indicador fornece informação sobre o funcionamento da fábrica, mas não equivale a contar os produtos acabados. A absorção de carbono pode diminuir sem uma redução proporcional da fluorescência quando as plantas fecham rapidamente os poros, como demonstrou uma experiência realizada em condições controladas. O sinal é, portanto, informativo, mas não permite, por si só, estabelecer um diagnóstico.

Outros satélites já conseguiram detetá-lo. O GOSAT japonês produziu algumas das primeiras medições à escala mundial, às quais se juntaram depois as observações do OCO-2, da NASA, e do TROPOMI europeu. Nenhum destes aparelhos, contudo, foi construído especificamente para medir fluorescência: ou recolhem dados muito detalhados ao longo de faixas estreitas, ou asseguram uma cobertura ampla com menor resolução. O FLEX foi concebido para cartografar as duas principais regiões espectrais da fluorescência numa faixa de 150 km, com uma resolução espacial de 300 m, repetindo a órbita a cada 27 dias. Esta escala já permite distinguir muitas paisagens agrícolas, embora as nuvens e a mistura de diferentes tipos de superfície limitem a informação obtida numa única passagem.

Como o FLORIS distingue um sinal quase impercetível

Separar este brilho muito fraco da luz solar refletida, incomparavelmente mais intensa, exige um método espectral. O espectro solar contém intervalos estreitos e escuros, correspondentes a comprimentos de onda absorvidos por gases no Sol ou na atmosfera terrestre. Como a reflexão de fundo diminui nesses intervalos, torna-se mais fácil estimar a pequena contribuição da fluorescência. O FLORIS deverá medir o espectro com resolução muito elevada em torno dessas zonas e, depois de corrigir os efeitos da atmosfera, isolar o sinal emitido pelas plantas. O primeiro teste será determinar se consegue alcançar em órbita a precisão prevista no projeto.

Uma medição de fluorescência isolada admite várias interpretações: um valor baixo pode indicar culturas sob stress, mas também vegetação pouco densa, que absorve menos luz. Para reduzir esta ambiguidade, o FLEX deverá operar em conjunto com um satélite Sentinel-3, seguindo-o na mesma órbita. Os instrumentos do Sentinel-3 medem a luz refletida em várias bandas, permitindo aos cientistas estimar a estrutura da cobertura vegetal e as propriedades das folhas. O sensor térmico regista ainda a temperatura da superfície, que sobe quando as plantas afetadas pela seca fecham os poros e deixam de arrefecer por evaporação. A combinação destes dados deverá permitir modelos mais rigorosos da quantidade de carbono efetivamente fixada pela vegetação.

Numa primeira fase, o FLEX formará par com o Sentinel-3A, em órbita desde 2016. O Sentinel-3C, lançado no mesmo foguetão, inicia agora o seu próprio período de testes e acabará por assumir essa função. Partilhar o lançamento permitiu poupar uma oportunidade de acesso ao espaço, mas não criou de imediato um sistema conjunto pronto a produzir observações.

O que se segue

Os estudos anteriores, realizados no terreno e por satélite, dão motivos para algum otimismo. Numa floresta do Colorado, medições contínuas de fluorescência acompanharam a ativação sazonal da fotossíntese, apesar de as árvores de folha persistente se manterem verdes durante todo o ano. Um estudo de 2026 concluiu que a fluorescência medida pelo TROPOMI começou a diminuir cerca de dois anos antes de as florestas atacadas por escaravelhos morrerem de forma visível. Os resultados mostram que o sinal contém informação ecológica relevante, embora tenham sido obtidos por instrumentos com características e escalas espaciais diferentes das do FLEX.

No dia do lançamento ainda não existia qualquer mapa de fluorescência produzido e calibrado pelo novo satélite. O objetivo do FLEX é acrescentar um indicador da atividade das plantas aos mapas estruturais já utilizados pelos cientistas. Caberá agora à fase de testes demonstrar se o FLORIS consegue medir esse sinal de forma fiável e à escala espacial definida pelos seus projetistas.