É aquela época do ano em que proprietários ambiciosos levam seus gramados e coberturas para superar seus vizinhos em um jogo que pode sobrecarregar a rede elétrica local primeiro. Os resultados podem variar de bastões de doces solitários a dragões leves de feriado completos. Mas se você vai a todo vapor ou prefere uma exibição discreta de alegria natalícia, uma coisa agora é verdadeira: a NASA está assistindo.
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Cientistas do Goddard Space Flight Center, em Maryland, e da Universidade de Yale, em Connecticut, usaram imagens de satélite para rastrear padrões de luz em 1.200 cidades em dois anos e meio. Eles descobriram que o aumento da luz se correlacionava perfeitamente com as temporadas de férias do Ramadã no Oriente Médio, assim como no Natal e no Ano Novo em todo o mundo. Eles também viram variações em como as cidades e bairros dentro dessas cidades celebram esses feriados, anunciou a equipe nesta semana na reunião anual da American Geophysical Union em San Francisco.
"O que está acontecendo durante as férias é que nossos padrões estão mudando", diz Miguel Román, cientista da NASA Goddard. No Ocidente, ficamos acordados até tarde bebendo gemada e indo para casa do trabalho mais cedo. "Essas mudanças no comportamento são mudanças nos locais de demanda por serviços de energia". Compreender essas mudanças sazonais pode nos dizer o que está impulsionando as emissões de carbono em nível local.
Nos Estados Unidos, os pesquisadores observaram um aumento mais forte nos subúrbios e pequenas cidades em comparação com os centros urbanos. As alterações na iluminação são codificadas por cores: verde significa aumento, amarelo significa plano e vermelho significa diminuição. (Jesse Allen, Observatório da Terra da NASA) 
São Francisco segue o padrão de aumento de iluminação nas áreas suburbanas das cidades. (Jesse Allen, Observatório da Terra da NASA) 
Áreas verdes no norte de Dallas, Texas, e áreas suburbanas de Houston, Texas, indicam um aumento na iluminação de férias. "O que você está vendo são as luzes de Natal do espaço", diz Román. (Jesse Allen, Observatório da Terra da NASA) 
Os aumentos na iluminação dos feriados podem ser vistos nos subúrbios de Atlanta, criando um "donut" verde em torno do centro da cidade. (Jesse Allen, Observatório da Terra da NASA) 
A área de Baltimore-DC mostra um aumento mais forte de luz em condados suburbanos como Loudon e Fairfax, na Virgínia, que são conhecidos por grandes "McMansions" unifamiliares, com grandes terrenos oferecendo muito espaço para luzes externas. (Jesse Allen, Observatório da Terra da NASA) 
O uso de iluminação mapeada nas cidades da Flórida mostrou um aumento durante o Natal e o Ano Novo. (Jesse Allen, Observatório da Terra da NASA) 
Los Angeles, Califórnia, mostra padrões quadriculados de aumento de iluminação em verde e constantes em amarelo por toda a cidade, com mais verde nas bordas. (Jesse Allen, Observatório da Terra da NASA) 
A altamente residencial Phoenix, Arizona, por outro lado, mostra aumentos verdes até no centro da cidade. (Jesse Allen, Observatório da Terra da NASA) Com centenas de satélites circulando a Terra, pode parecer fácil tirar uma foto exatamente do que está abaixo. Mas obter imagens realmente de alta resolução tem sido difícil, especialmente ao se hospedar em ambientes urbanos. Em 2011, o satélite Suomi-NPP foi lançado com uma câmera schmancy de fantasia a bordo. Essa câmera em particular possui sensores de baixa luminosidade que podem captar comprimentos de onda de verde a infravermelho e criar imagens mais intensas. A câmera permite que a Suomi-NPP tire fotos da Terra por volta da 1h da manhã, horário local, todas as noites, com resolução muito alta.
“É extremamente sensível. Permitindo que cada pixel seja exposto em excesso, podemos escolher o sinal mais fraco como um barco de pesca fora da costa da Somália, bem como sinais muito brilhantes como magma vulcânico na Grande Ilha do Havaí ”, explica Román.
Em 2012, a NOAA usou a câmera para fazer uma imagem composta de alguns meses de luzes à noite. Para criar uma imagem como essa, você precisa executar os dados brutos por meio de algoritmos especiais, para corrigir ruídos brancos, como incêndios, aerossóis reflexivos e luar. A NASA queria poder fazer isso diariamente, então Román começou a explorar as opções. Para obter uma linha de base, ele olhou para áreas rurais com pouca poluição luminosa e em desertos. Mas quando ele pegou alguns dados iniciais para o Egito e o Saara, algo parecia estranho, como se as luzes estivessem excessivamente saturadas.
“Isso estava acontecendo em áreas urbanas, então analisamos isso e percebemos que o que estávamos vendo era que o aumento do sinal estava sincronizando perfeitamente com o calendário do Ramadã”, lembra Román. Ele enviou e-mails para especialistas em urbanização em Yale e eles ficaram intrigados. Com certeza, eles encontraram o mesmo pico no ano seguinte. Nos dois anos e meio seguintes, a equipe mediu dados de três períodos de férias: três anos de Ramadã no verão (neste caso) e dois anos de Natal mais o Ano Novo da semana de Ação de Graças até a primeira semana de janeiro. Executando as imagens através de um algoritmo especialmente projetado, eles compararam o sinal luminoso durante esses períodos ao resto do ano em três áreas geográficas: o Oriente Médio, a América do Norte e o Caribe.
A neve acabou por ser um grande problema. Olhando para a primeira rodada de dados natalinos do centro dos EUA, Román viu um enorme pico em Denver em 2012. Mas não eram apenas luzes de Natal, era luz refletindo neve fresca, então eles tinham que tirar a maioria das cidades ao norte. de São Luís. Ainda assim, eles conseguiram captar algumas tendências gerais e produziram mapas para os períodos de férias.
Em 70 cidades dos Estados Unidos, as luzes brilharam mais intensamente durante o Natal e o Ano Novo, independentemente de fatores econômicos ou outros. "É rastrear essa tradição nacional compartilhada", diz Román. Os subúrbios da cidade, em particular, mostraram um aumento de 30% a 50% na intensidade de iluminação, enquanto a maioria dos centros urbanos teve um aumento de 20% a 30%. Isso é provável porque um quintal maior significa mais espaço para as Santas e as renas que brilham no escuro.
A equipe analisou os padrões de luz das 30 cidades mais populosas de Porto Rico. (Jesse Allen, Observatório da Terra da NASA) Na terra natal de Román, Porto Rico, o padrão natalino também emergiu. Usando seu algoritmo, os pesquisadores conseguiram agrupar centros culturais de festivais de férias, cidades industriais e cidades mais rurais com base nos hábitos energéticos dos cidadãos. "Agora, podemos classificar as cidades em função do comportamento energético de seus habitantes. Comportamentos baseados nas normas, nas identidades de uma cultura", explica Román. "Isso é muito mais legal do que ver as luzes de Natal do espaço."
No Oriente Médio, as luzes das grandes cidades queimaram mais intensamente durante o mês sagrado do Ramadã, tipicamente culminando com um pico associado às festividades do Eid. Geralmente, as luzes aumentavam no centro da cidade com atividades de oração em grupo à noite e as pessoas indo trabalhar mais cedo.
Diferenças entre países se destacaram. A Arábia Saudita teve o aumento mais intenso do Ramadã, enquanto as luzes de Istambul foram um pouco mais fracas. A Arábia Saudita é mais conservadora, enquanto a Turquia é mais secular. "As luzes noturnas realmente acompanham as diferenças culturais entre essas cidades e os países que as hospedam", diz Eleanor Stokes, aluna de pós-graduação da Yale que colaborou no estudo. Tel Aviv, notavelmente, não teve aumento de iluminação durante o mês sagrado muçulmano. E as cidades do Iraque e do Líbano viram quedas nas luzes noturnas, que os pesquisadores atribuem à eletricidade não confiável. Na Síria, a diminuição da iluminação noturna em Alepo e Damasco provavelmente correspondia a distúrbios políticos e militares. "Essas luzes noturnas são, de certa forma, como o ECG de uma cidade", diz Stokes.
No Egito, os pesquisadores examinaram mais de 20 bairros do Cairo e descobriram que as áreas mais pobres tiveram um pico menor durante o Ramadã, optando por deixar as luzes apagadas por razões financeiras ou talvez culturais. "Você pode ver essas impressões sociais e culturais nas próprias assinaturas de energia", diz Stokes.
O uso leve em cidades da Arábia Saudita, como Riad e Jidá, aumentou em cerca de 60% a 100% no decorrer do mês do Ramadã. (Jesse Allen, Observatório da Terra da NASA) 
O uso leve em cidades turcas, como Istambul, mostrou um aumento, mas menor. (Jesse Allen, Observatório da Terra da NASA) 
No Cairo, em toda a linha, os padrões de iluminação atingiram o pico durante o mês do Ramadã, especialmente no centro da cidade. Amman, na Jordânia, mostrou um padrão de aumento semelhante. Sem surpresa, as luzes de Tel Aviv, Israel, ficaram bastante constantes. (Jesse Allen, Observatório da Terra da NASA) Os dados não fornecem uma medida exata do uso total de energia em um quarteirão, mas as luzes fornecem um proxy para rastrear padrões de uso de energia. “Esse é o fator mais sensível ao comportamento humano. Quando as pessoas acendem as luzes, a próxima coisa que vão ligar é a torradeira e o aquecedor ”, diz Román. "São esses padrões de comportamento que estamos tentando ver."
As áreas urbanas são responsáveis por uma grande quantidade de uso de energia e emissões, de modo que os pesquisadores esperam sobrepor os dados com dados de emissões de carbono e consumo de energia no futuro. "As emissões de dióxido de carbono estão dando a você quando, onde e quanto. Mas não está dizendo a você o que está dirigindo", diz Román. Observar os dados de iluminação contra as emissões poderia ajudar a criar estratégias de mitigação climática mais localizadas. Román destaca: "O que vai funcionar na cidade de Nova York não vai necessariamente funcionar para Amarillo, no Texas".
Desta forma, as imagens fornecem muito mais do que belas imagens da Terra do espaço.
Nota: Este artigo foi atualizado para refletir o fato de que não há vocais ativos em Kauai.
