Sentinel 1 Synthetic Aperture Radar Based Flood Mapping in Punjab Pakistan From 2015 to 2025 for Livestock Disaster Preparedness

Nas vastas e planas planícies de Punjab, Paquistão, a estação das monções traz chuvas que dão vida às plantações e ao gado, mas também traz uma ameaça recorrente: as inundações. Para os agricultores que criam bovinos, cabras e ovelhas nessas áreas ribeirinhas, uma inundação não é apenas um inconveniente temporário; é um desastre que pode lavar a comida, destruir abrigos e dispersar rebanhos, deixando famílias sem sua principal fonte de renda ou segurança alimentar. Para proteger esses animais e as pessoas que deles dependem, os oficiais precisam saber exatamente para onde a água vai, com que frequência ela retorna aos mesmos lugares e quais comunidades estão em maior risco. É aqui que a tecnologia moderna entra em cena, oferecendo uma maneira de ver a paisagem através das nuvens. Satélites equipados com um tipo especial de radar podem "ver" o solo mesmo quando o céu está nublado e chuvoso, um momento em que as câmeras tradicionais ficam cegas. Ao rastrear esses sinais de radar ao longo de muitos anos, os cientistas podem mapear o histórico de inundações, distinguindo entre rios permanentes e as lâminas de água temporárias e perigosas que se espalham pelas terras agrícolas.

Uma equipe de pesquisadores, trabalhando com especialistas veterinários e autoridades governamentais, utilizou essa tecnologia para criar um histórico detalhado de dez anos de inundações em todo o Punjab, de 2015 a 2025. Eles focaram nas regiões mais vulneráveis da província, utilizando um sistema baseado em nuvem para processar milhares de imagens do satélite Sentinel-1. Este satélite envia ondas de radar que ricocheteiam na superfície da Terra; quando as ondas atingem água parada e lisa, elas ricocheteiam de forma diferente de quando atingem terra seca ou plantações. Ao estabelecer uma regra específica para identificar essas superfícies lisas e úmidas, a equipe pôde desenhar automaticamente mapas de onde as águas das inundações se espalharam a cada ano. Eles não olharam apenas para um ano ruim; construíram uma linha do tempo para ver quais áreas foram atingidas repetidamente. Seus mapas revelaram que as inundações em Punjab não são uniformes. Enquanto alguns anos viram áreas relativamente pequenas cobertas por água, outros foram muito mais severos. Em 2017, a área inundada mapeada era de cerca de 2.869 quilômetros quadrados, mas até 2025, esse número mais do que dobrou, chegando a 7.044 quilômetros quadrados. Os anos mais severos, incluindo 2015, 2016, 2023 e 2025, apresentaram inundações massivas, enquanto anos como 2017, 2018 e 2021 registraram áreas significativamente menores.

Os mapas mostraram um padrão claro: a água não se espalha aleatoriamente. Em vez disso, ela se concentra em corredores específicos, particularmente nas partes sul e sudoeste da província. Distritos como Rajanpur, Dera Ghazi Khan e Muzaffargarh emergiram como as áreas mais frequentemente afetadas, situados em vales de rios de baixas altitudes onde a água naturalmente se acumula. Estes são os lugares onde a mesma terra é inundada ano após ano, criando um ciclo de risco para o gado que pasta ali. Os pesquisadores também identificaram "zonas de inundação recorrente", áreas que ficaram submersas em pelo menos dois anos diferentes durante a década. Essas zonas são críticas porque representam os locais onde os agricultores e seus animais têm maior probabilidade de enfrentar traumas repetidos, perda de alimento e deslocamento. Ao localizar esses pontos, o estudo fornece um guia espacial para onde o planejamento de emergência deve ser focado, em vez de apenas adivinhar onde a próxima inundação poderá atingir.

Para garantir que esses mapas de radar fossem precisos, a equipe cruzou seus achados com imagens ópticas de outro satélite, o Sentinel-2, que tira fotografias padrão. Eles compararam os mapas de radar das inundações de 2025 com fotos nítidas tiradas antes e depois da chegada da água. As duas fontes coincidiram, confirmando que o radar estava identificando corretamente as áreas inundadas. Essa validação deu à equipe a confiança de que seus mapas eram confiáveis o suficiente para serem usados na tomada de decisões do mundo real. No entanto, o estudo também reconheceu que, embora os mapas mostrem onde a água esteve, eles não contam automaticamente toda a história do que aconteceu com os animais. O radar não consegue contar o número de cabras ou bois, nem pode medir as doenças específicas que podem se espalhar após uma inundação. É aqui que a experiência humana se torna essencial.

Para preencher a lacuna entre os dados de satélite e a realidade no terreno, os pesquisadores conversaram com representantes de dez famílias criadoras de gado que vivem na planície do Rio Sutlej, uma área conhecida por suas inundações recorrentes. Essas conversas revelaram os desafios específicos que os dados sozinhos não conseguem capturar. Os agricultores descreveram como é difícil mover os animais quando as águas sobem rapidamente, muitas vezes deixando-os amarrados e incapazes de alcançar terrenos mais altos. Eles falaram sobre a perda de ração armazenada e a dificuldade de encontrar água potável quando tudo está contaminado. Eles também destacaram o medo de doenças, observando que, quando os animais são agrupados em pequenos trechos de terra alta para escapar da água, tornam-se mais suscetíveis a infecções e parasitas. Os agricultores explicaram que muitas vezes precisam vender seus animais sobreviventes a preços baixos apenas para sobreviver, o que torna quase impossível reconstruir seus rebanhos depois.

Os insights dessas famílias foram combinados com os mapas de satélite para criar um guia prático de preparação para desastres. Os pesquisadores identificaram dez áreas principais onde a ação é necessária, variando desde melhores planos de evacuação até melhor armazenamento de ração animal. Eles sugeriram que os agricultores identifiquem abrigos seguros em terrenos elevados com antecedência e movam seus animais para lá assim que os alertas forem emitidos. Eles também enfatizaram a necessidade de vacinações pré-inundação para proteger contra doenças que prosperam em condições úmidas, e a importância de ter ração de emergência pronta quando as pastagens normais estiverem submersas. O estudo propôs que as autoridades locais criem mapas digitais que vinculem as áreas propensas a inundações com a localização de proprietários de gado, clínicas veterinárias e estradas, para que a ajuda possa ser direcionada exatamente para onde é mais necessária.

Este trabalho representa uma nova forma de pensar sobre a gestão de desastres no Paquistão, uma que combina a visão ampla e objetiva do espaço com o conhecimento íntimo e prático das pessoas que vivem na terra. Os mapas fornecem uma base científica reprodutível para entender onde ocorrem as inundações, enquanto a contribuição da comunidade garante que as soluções sejam relevantes para a vida dos agricultores. Os pesquisadores observaram que, embora seus mapas sejam uma ferramenta poderosa, eles não são uma solução completa por si só. Para serem verdadeiramente eficazes, essas camadas de inundação precisam ser combinadas com informações atualizadas sobre quantos animais vivem em cada área, onde os serviços veterinários estão localizados e quais doenças específicas estão presentes. Sem esses dados locais, os mapas permanecem um guia geral, em vez de um plano preciso.

O estudo conclui que, embora a tecnologia para mapear inundações já esteja disponível e comprovada, o verdadeiro desafio reside em usar essa informação para proteger os mais vulneráveis. Os mapas mostram que as partes sul e sudoeste de Punjab são as que correm maior risco, e as conversas com os agricultores mostram exatamente quais são esses riscos na vida cotidiana. Ao unir essas duas perspectivas, os pesquisadores forneceram uma base para um melhor planejamento. Eles demonstraram que saber para onde a água vai é apenas o primeiro passo; o próximo passo é usar esse conhecimento para garantir que, quando as águas subirem, os animais e as pessoas que deles dependem não sejam deixados para trás. O trabalho serve como um lembrete de que a preparação eficaz para desastres requer tanto a visão de alta tecnologia vinda do alto quanto a sabedoria prática de quem vive as inundações.