Así es como la NASA mide el aumento del nivel del mar desde el espacio

El cambio climático es una amenaza inminente para el futuro de la humanidad, pero el clima global es tan complejo que a menudo es difícil incluso ver la escala del problema. Una de las mejores maneras en que tenemos para medir el cambio climático podría no ser lo que espera, porque no se trata de medir la tierra o la atmósfera. En cambio, para aprender sobre el cambio climático, necesitamos medir el océano.

• nuestro cuadro de puntuación para el cambio climático
• 30 años de mediciones continuas
• otros 10 años de medidas
• instrumentos en el satélite
• Los océanos cambiantes
• La amenaza del cambio climático

Contenido

• Nuestro cuadro de puntuación para el cambio climático
• 30 años de mediciones continuas
• Otros 10 años de medidas
• Instrumentos en el satélite
• Los océanos cambiantes
• La amenaza del cambio climático Mostrar 1 elemento más

El aumento del nivel del mar no solo afecta a las comunidades costeras al reducir la masa de la tierra, sino que también indica el tema más amplio del aumento de las temperaturas mundiales. Eso significa que el aumento del nivel del mar es de gran importancia para la NASA, que no solo mira a otros mundos, sino que también monitorea la tierra desde el espacio. Un nuevo satélite de monitoreo del nivel del mar, Sentinel-6 Michael Freilich, se lanzó en noviembre de 2020 y se convirtió en la misión de referencia oficial para el aumento del nivel del mar en marzo de este año, después de asumir su predecesor, Jason-3.

Con Sentinel-6 asumiendo su nuevo rol, y un sucesor gemelo, Sentinel-6B, esperando en las alas para tomar el testigo cuando sea necesario, estamos establecidos para los próximos 10 años de mediciones de nivel del mar. Incluso puede ver por usted mismo dónde se encuentra Sentinel-6 sobre la Tierra en este momento, rastreándolo utilizando la aplicación web de ojos de la NASA.

Hablamos con Josh Willis del Laboratorio de Propulsión de Jet de la NASA, científico del proyecto tanto para Sentinel-6 como para Jason-3, sobre cómo medir el aumento del nivel del mar desde el espacio.

nuestro cuadro de puntuación para el cambio climático

El aumento del nivel del mar no solo es importante para comprender los océanos cambiantes. También es una de las herramientas más valiosas que tenemos para medir el cambio climático en su conjunto. "En cierto modo, es un cuadro de mando", dijo Willis. "Es nuestro cuadro de mando de cómo estamos con el clima".

Esto se debe a que gran parte de la temperatura promedio creciente del planeta en su conjunto se refleja en el nivel de los océanos. Hay tres grandes factores causados por humanos que contribuyen al aumento del nivel del mar: la fusión de las capas de hielo en Groenlandia y la Antártida, el derretimiento de pequeños glaciares en otras partes del mundo y el calentamiento del océano que lo resume para expandirse. Estos factores contribuyen aproximadamente a un tercio cada uno al aumento total, debido a que se agrega más agua a los océanos cuando los glaciares y las tapas de hielo se derriten, así como la expansión del agua debido al aumento de las temperaturas globales. A medida que los océanos cubren gran parte del mundo, terminan absorbiendo gran parte del exceso de calor generado por la actividad humana.

"Pienso en el aumento del nivel del mar como el indicador más claro de la interferencia humana con el clima", dijo Willis. "Los océanos cubren dos tercios de la superficie del planeta, absorben el 90% de este calor adicional que es toda la causa del cambio climático, y también están absorbiendo toda el agua que se derrite de los glaciares y las capas de hielo. Por lo tanto, realmente están contando todo en términos de cómo estamos cambiando el clima de la manera más grande ".

Y el problema no es solo que el nivel del mar esté aumentando. Es que la tasa de ese aumento también está aumentando.

"La tasa de aumento de los océanos no es estable. En realidad está aumentando ", dijo Willis. “A principios del siglo XX, los océanos estaban aumentando a una tasa de alrededor de dos milímetros por año. En los años 90 o 2000, eran más como tres. Y ahora han pasado cuatro y cinco milímetros por año. Por lo tanto, la tasa de aumento se ha más que duplicado en los últimos cien años. Y continuará aumentando más rápido y más rápido ".

30 años de mediciones continuas

Parte de la razón por la cual los datos del aumento del nivel del mar son tan valiosos es que forma un registro a largo plazo que se ha recopilado desde la década de 1990. Las primeras mediciones globales de los océanos desde el espacio comenzaron cuando la misión Topex/Poseidón se lanzó en 1992, seguida por los tres satélites Jason, y luego el primer Sentinel.

Para mantener datos consistentes que se pueden comparar a lo largo de los años, todas las misiones de esta serie se han colocado en la misma órbita para que obtengan la misma vista de los océanos.

Cada vez que un nuevo satélite se hacía cargo de su predecesor, los dos volaban juntos durante meses. Esto permitió una calibración muy cuidadosa para garantizar que los datos pudieran rastrearse de manera consistente en los cinco satélites hasta la fecha.

"Es realmente un logro sorprendente en términos de nuestro registro de ciencias del clima", dijo Willis.

otros 10 años de medidas

"Tenemos este increíble récord que dura 30 años, y Sentinel-6 fue construido para extender ese récord por 10 años más", dijo Willis. Para habilitar estos 10 años adicionales de observaciones, la NASA construyó no uno sino dos satélites, ambos esencialmente idénticos, de modo que una vez que el recientemente lanzado Michael Freilich llegue al final de su vida en 2025, su Twin Sentinel-6B puede hacerse cargo. Eso permitirá un total de 40 años de registros consistentes del aumento del nivel del mar.

"Es la primera vez que hemos decidido que como comunidad hacer esto a largo plazo: comprometerse a hacer mediciones de aumento del nivel del mar desde el espacio, no solo un satélite a la vez", dijo. "Los niveles del mar no van a dejar de aumentar en el corto plazo, no podremos dejar de medirlo, por lo que necesitamos tener esta continuidad de las mediciones en todas las misiones".

Si parece que estos satélites tienen una esperanza de vida relativamente corta en comparación con otras misiones satelitales que podrían durar décadas, eso está relacionado con la altitud a la que operan. Cuando se lanzaron los primeros satélites de aumento del nivel del mar, no teníamos una tecnología tan buena para determinar la posición de esos satélites, y el posicionamiento de los datos es importante para obtener lecturas precisas del nivel del mar. Para permitir esto, los satélites se lanzaron a una órbita muy alta de 1.300 kilómetros, donde hay muy poca atmósfera y, por lo tanto, muy poca protección contra la radiación.

Los investigadores quieren seguir enviando satélites a esta misma órbita para garantizar mediciones continuas, pero eso significa aceptar que estos satélites serán maltratados por la radiación y solo durarán relativamente pocos años cada uno.

instrumentos en el satélite

La precisión de sus lecturas es lo que permite que el satélite Sentinel-6 sea la herramienta reconocida internacionalmente para medir el aumento del nivel del mar. Investigadores de todos los diferentes campos y diferentes países han acordado que las mediciones tomadas de Sentinel-6 y sus predecesores se utilizarían como la medición estándar para el aumento del nivel del mar.

Los instrumentos en Sentinel-6 son relativamente simples, al menos conceptualmente. Está el radar, que envía ondas de radio a la superficie para medir la distancia entre el satélite y el océano, los sistemas de posicionamiento que brindan información sobre la altitud del satélite para que esto pueda restarse de las mediciones del nivel del mar, y luego un instrumento más importante llamado radiómetro.

El radiómetro mide la cantidad de agua en la atmósfera al observar el brillo del océano. El agua en la atmósfera afecta las ondas de radio enviadas por el radar, por lo que se requiere el radiómetro para corregir esto y garantizar un alto nivel de precisión para las mediciones del nivel del mar.

Estos tres instrumentos, junto con las órbitas consistentes, son lo que hace que Sentinel-6 sea el método más preciso que tenemos para medir el aumento del nivel del mar, y es por eso que es lo suficientemente preciso como para ser la misión de referencia internacional.

Los océanos cambiantes

La parte más complicada de medir el aumento del nivel del mar es cómo interpretar los datos recopilados por el satélite. Los océanos no son planos, por lo que el satélite promedia lecturas en un área de varios kilómetros cuadrados para permitir esto.

Pero hay otros factores que también afectan el nivel del mar. Esto incluye el clima, ya que los cambios en la presión atmosférica permiten que el mar se suba cuando la presión es baja, las mareas y las corrientes oceánicas, e incluso la gravedad de las montañas submarinas, que hacen que los picos aparezcan en el nivel del mar por encima de ellos. Los investigadores que utilizan datos de Sentinel-6 para medir el aumento del nivel del mar deben tener en cuenta estos otros factores considerando datos sobre condiciones atmosféricas y mapas del campo de gravedad del océano.

Sin embargo, todos estos otros efectos pueden dar datos útiles para otros campos de investigación. Al observar cuánto se ha promediado una lectura en un área determinada, los investigadores pueden estimar cuán grandes son las olas y cuán fuertes son los vientos. Pueden ver cómo las corrientes se mueven a través del océano en tiempo real, porque las corrientes hacen que el océano se incline, por lo que un lado de la corriente es más alto que el otro. También pueden rastrear desechos o aceite cuando se derraman en el océano.

El satélite también sigue recopilando datos al pasar por la tierra y estos datos se pueden usar para monitorear lagos y ríos.

Todos los datos recopilados por el satélite están disponibles públicamente, y son utilizados por investigadores de todo el mundo desde una amplia variedad de campos. Puede encontrar los datos en el sitio web de JPL o en el sitio web de datos de la Tierra de la NASA.

La amenaza del cambio climático

Con proyectos como Sentinel-6, podemos ver directamente la forma en que nuestro clima está cambiando debido a nuestras actividades como humanos. Podemos ver que no solo están aumentando el nivel del mar, sino que están aumentando más rápido y más rápido, y no hay indicios de que este cambio se ralentice o se detenga pronto. Hay un terror existencial para eso.

"Mientras observamos lo que le está sucediendo al planeta, da miedo", dijo Willis. "Ya hemos llevado nuestro clima a un territorio desconocido. Y se está volviendo cada vez más desconocido cada año ".

Sin embargo, no se desespere por el futuro de la humanidad. Más bien, enfatiza que el futuro de nuestro planeta está en nuestras propias manos.

"Todavía hay espacio para la esperanza, porque esto es algo sobre lo que podemos hacer algo", dijo Willis. “Sabemos cuál es el problema, y sabemos más o menos cómo solucionarlo. No es que haya un meteorito gigante que se dirige a la tierra que nos va a borrar a todos. De hecho, podemos hacer algo sobre el cambio climático, solo tenemos que convocar la voluntad ”.