Satélites descifran la “respiración” de la Tierra

Los satélites han recogido valiosa información sobre la preocupante variación de los gases de efecto invernadero en la última década. Las observaciones han sido vitales para generar increíbles simulaciones.

Los valiosos datos recogidos por los satélites sobre los gases de efecto invernadero a lo largo de la última década, indican que los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera continúan aumentando, a pesar de los esfuerzos internacionales para reducir las emisiones. Los satélites también presentan un reciente incremento en los niveles de metano. El dióxido de carbono y el metano atmosféricos son los principales gases de efecto invernadero relacionados con la actividad humana y con el calentamiento global.

Respiración de la Tierra

Foto: University Bremen/ESA

Gráfica temporal de dióxido de carbono en la atmósfera en el hemisferio obtenido del instrumento SCIAMACHY de Envisat y el instrumento TANSO en GOSAT de Japón. Mientras que el dióxido de carbono aumenta en el período de diez años, experimenta fluctuaciones anuales causadas por la absorción y liberación del gas debido a la fotosíntesis y la respiración de la vegetación. Los diferentes colores representan diferentes métodos de extracción de las mediciones de dióxido de carbono a partir de los espectros medidos de la radiación solar reflejada.

Preocupante aumento

Los datos recogidos por la misión Envisat de la Agencia Espacial Europea (ESA) y por el satélite japonés GOSAT desvelan que los niveles de dióxido de carbono aumentaron cerca de un 0.5% anual entre 2003 y 2013 (observa la simulación aquí). Los niveles de metano, tras permanecer estables durante varios años, también empezaron a aumentar un 0.3-0.5% cada año a partir de 2007 (observa la simulación aquí) .

La principal causa del aumento de dióxido de carbono a lo largo de los últimos diez años, son las emisiones derivadas del uso de los combustibles fósiles, como el carbón, el petróleo o el gas.

Respiración de la Tierra

Foto: University Bremen/ESA

Distribución global de metano atmosférico observada con el instrumento SCIAMACHY de Envisat cubre 2003-04 (arriba) y el instrumento TANSO en GOSAT de Japón a partir de 2010-11 (abajo). Los valores altos (amarillo a rojo) corresponden a las principales regiones de origen como China (por ejemplo, las emisiones procedentes de los cultivos de arroz), Siberia (emisiones de los humedales) y partes de los EE.UU. (por ejemplo, las emisiones de gas y la minería del carbón, los humedales). Durante 2010-11 (parte inferior) del metano mundial promedio es de aproximadamente 30 partes por mil millones más que en 2003-04 (arriba). Nota: los cambios de color de escala entre las dos imágenes.

Todavía no está claro por qué han aumentado los niveles de metano, pero es probable que se deba a una combinación del incremento de las emisiones antropogénicas y de las variaciones naturales asociadas con las emisiones de los humedales o con la combustión de biomasa.

Simulando la distribución y comportamiento

Además de monitorizar los niveles de los gases de efecto invernadero, los satélites nos permiten estudiar su distribución geográfica y sus fluctuaciones temporales.

En el caso del dióxido de carbono, las fluctuaciones más importantes son las estacionales, asociadas con los cambios en la actividad fotosintética de las plantas. Esta “respiración” es especialmente notable a latitudes medias y altas, tal y como cabría esperar. Los bosques de estas regiones absorben el carbono atmosférico durante el verano (“inhalación”), y liberan parte de éste durante el invierno (“exhalación”).

Michael Buchwitz de la Universidad de Bremen, Alemania, sostiene que algunos modelos subestiman la importancia de esta respiración planetaria, un efecto que evidentemente habría que estudiar mejor utilizando nuevos modelos y métodos. Buchwitz es el Director Científico del proyecto GHG-CCI para el estudio de los gases de efecto invernadero, uno de muchos proyectos que forman parte de la iniciativa de la ESA sobre el Cambio Climático.

Mapas de alta calidad

El objetivo del proyecto GHG-CCI, es generar mapas de alta calidad que muestren la distribución global del dióxido de carbono y del metano atmosféricos, identificando mejor las fuentes y los sumideros regionales de estos gases. Gracias a aquello, se podría mejorar notablemente las predicciones climáticas.

Aunque los mapas obtenidos desde el espacio muestren regiones con altos niveles de metano, para poder cuantificar con precisión las emisiones es necesario aplicar modelos que tengan en cuenta los efectos del transporte atmosférico, como la acción del viento. De momento, solo los satélites nos desvelan la distribución global de las emisiones de metano, una información que simplemente no se puede obtener a partir de las escasas mediciones realizadas en superficie, aunque éstas sean mucho más precisas.

Los científicos buscan con ansias comprender  a cabalidad como afectan los ciclos naturales y la actividad humana a la concentración de gases de efecto invernadero en nuestra atmósfera. Y por ello, la continuidad de las observaciones es ahora fundamental para estos estudios. Los vacíos que dejan los datos de la misión GOSAT y los de la futura misión CarbonSat, podrían ser superados gracias a las misiones OCO-2 de la NASA y GOSAT-2 de Japón.

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