El avance en la investigación climática requiere una notable diversidad de instrumentos que proporcionen los datos necesarios para analizar el presente y prever los posibles escenarios de futuro, así como para observar el efecto de las medidas que se toman en diferentes momentos.
En este ámbito trabaja Programa de la Observación de la Tierra de la Unión Europea, Copernicus. De hecho, este proyecto es la mayor fuente de datos de observación de la Tierra del mundo.
A través de una red de satélites y de sensores in situ, este programa recoge datos e información global en tiempo casi real sobre la atmósfera, los océanos y la capa terrestre, a través de seis líneas temáticas: vigilancias atmosférica, marina y terrestre, cambio climático, seguridad y emergencias, que sirven a distintos objetivos y usuarios.
De entre los segundos, los principales son los responsables políticos y las autoridades públicas y la comunidad científica. La información que proporcionan los satélites de Copernicus es necesaria para desarrollar el conocimiento científico a partir del cual elaborar legislación y políticas ambientales, muy especialmente las políticas europeas de adaptación y mitigación, que se basan en los indicadores clave sobre los causantes del cambio climático (como el dióxido de carbono) y la evaluación de su impacto en el medio ambiente (deshielo de los glaciares y desaparición de los hielos marinos, subida del nivel del mar, etc.).
Cada satélite del programa Copernicus tiene una misión y unos objetivos determinados, cada uno es un proyecto en sí mismo y los equipos que llevan incorporados, que recogerán la información y la enviarán a la Tierra para ser procesada, son específicamente diseñados para responder a las necesidades de cada misión.
¿Cómo influyen los humanos en las emisiones de CO2?
Es el caso de los satélites CO2M de Copernicus, con los que se están dando los primeros pasos en su construcción. Su misión será medir el CO2 originado por la actividad humana presente en la atmósfera diferenciándolo del procedente del de origen vegetal. Y será la primera que haga posible conocer particularmente esta información.
Fernando Valladares, profesor de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) –y recientemente galardonado con el premio Vía Apia de la Asociación de Periodistas de Información Ambiental, APIA-, explica la importancia de estas mediciones «diferenciar el CO2 , de origen antrópico del de origen vegetal, y si los niveles de CO2 antrópico suben o bajan nos permitirá monitorizar qué está pasando en las capas altas de la atmósfera, lo que está pasando abajo y cómo de eficaces son las medidas que se toman, el resultado de las políticas que se han implementado. Además, por la densidad del barrido que puede hacer un satélite actual será muy detallado y con mejor resolución de la que se tenía en el pasado y una información de mucha más calidad de la que tenemos ahora, porque serán datos medidos a unos niveles de la atmósfera donde no se suele tener esa información. Por eso monitorizarlo bien, en continuo, de forma que se puedan tener medidas repetidas y ver la evolución y tendencia de ese contaminante, es muy interesante ».
2026, inicio de la misión CO2M
El trabajo de los satélites CO2M comenzará a finales de 2026 cuando sean lanzados al espacio. Ya decíamos que se están dando los primeros pasos en su construcción, un proceso muy complejo que suele llevar no menos de cinco años y en el que participan muchas empresas de toda Europa. Una de ellas es Thales Alenia Space (TAS), una compañía del sector aeronáutico con sede en diversos países. A ellos les corresponde desarrollar ciertos instrumentos de los satélites que llevarán a cabo la misión CO2M, justo algunos de los encargados de medir y diferenciar el CO2 de origen vegetal del antropogénico.
En realidad, como aclara Alfonso Rodríguez Alija, responsable del grupo de Detección Óptica de TAS España, «el CO2 es el mismo, pero lo que interesa es saber cuánto procede de una actividad, la humana, y cuánto de la naturaleza. Una de las dificultades es que mirado así, globalmente, es muy difícil detectar el de origen humano. Pero hay ayudas para identificar uno de otro, porque se sabe que el CO2 generado por el hombre tiene trazas de otros gases, como el NO2, por ejemplo. Y eso es lo que ayuda a identificarlo y centrarse en esa diferenciación. Además, la huella que deja el CO2 de origen humano en la atmósfera normalmente tiene una forma como de humo de pluma, porque se concentra de forma diferente que el otro por la alta concentración de NO2, que está claro que no procede de las plantas. Y, si eres capaz de detectar esa forma y esas trazas, puedes saber si es el origen e identificar que en una zona hay una entrada mayor de CO2 de origen humano».
Estos satélites tendrán esa capacidad por los equipos que van a desarrollar para ellos. «En este caso, para poder cumplir la misión se necesitan varios instrumentos, que trabajan de forma independiente pero a la vez combinados. Son: un espectrómetro dedicado específicamente a la medición del CO2 y del NO2, que es simultáneo; otro es un instrumento que se llama MAP, de multi-angle polarization, que se dedica a la detección de los aerosoles; y luego hay otro para detectar las nubes, que se focalizará en ver el impacto de las nubes en las medidas. Porque las nubes dificultan las medidas y, por tanto, afectan al porcentaje de éxito de la misión».
Cómo sabemos si es CO2 humano o no
Como puntualiza Oriol Casas, responsable de Comunicación de TAS España, «el espectrómetro es un instrumento que analiza, como si echáramos una sonda vertical, la composición de la atmósfera desde la superficie terrestre hasta las capas altas de la atmósfera. Medimos la luz que se refleja en la Tierra y, dependiendo de cómo esté la atmósfera, se reflejará más o menos luz, en función de qué partículas se encuentre por el camino. Si se refleja más o menos es por la presencia de estos gases, porque hay partículas que absorben determinados espectros y si echas la sonda y ves que faltan esos espectros quiere decir que están presente».
Los satélites se situarán a una altitud de 735 kilómetros. «Es una órbita que se conoce como sun sincrona, sincronizada con el sol, y un tiempo de paso previsto a las 11,30. Que significa cuándo va a pasar por un determinado punto que se ha seleccionado», explica Rodríguez. «Lo hará una vez cada seis días, quizá menos. Es posible que más adelante se añada otro satélite a la misión, para asegurar tener las revisitas cada tres días. Así, teniendo en cuenta el factor de las nubes, se podría obtener un dato semanal, que es lo que necesitan los científicos para estimar la evolución, la tendencias».
Un análisis complejo pero esencial
La información que los satélites envían a la Tierra son fotos, «similares a las que se suelen ver que, dependiendo de los colores que aparecen, indican la presencia de unos elementos, o temperaturas, etc. Es algo complejo, que implica que se necesitan muchos procesados de imágenes, mucha relación con los científicos, muchos organismos que trabajan en ellos para poder explotar estos datos. Y son muchos los científicos, centros de investigación, organismos, agencias, etc., que están trabajando para poder procesar toda esta cantidad de datos y extraer la mayor información posible», agrega Alfonso Rodríguez.
La relación entre todas las partes durante todo el proceso es muy intensa, porque «hay mucho trabajo previo de investigación, de los científicos haciendo la especificación, de las industrias proponiendo ideas y pasando diferentes fases». Y todas tienen sus dificultades «porque se están desarrollando nuevas tecnologías, y, aunque ya hay unos bloques bastante maduros, aún así hay que integrarlos todos juntos e ir construyendo tus nuevos instrumentos. De hecho, dos de ellos son completamente nuevos, basados en estos bloques tecnológicos de un alto nivel. Pero son nuevos, con lo cual hay que hacer todo el proceso diseño, fabricación, de validación, certificación…, que es muy largo. Desde que lo concibes hasta que puedes lanzar el primero, pueden llevar siete, ocho, hasta diez años de desarrollo. Con esto nos podemos hacer una idea del gran reto que tiene que en cinco años lo tengamos entregado».
La importancia de la ciencia en la lucha contra el cambio climático
Primero hay que hacer el estudio del proyecto, en el que participan y compiten varias empresas, de entre las que se seleccionan la que lo va a hacer. Pero, previamente hay tres fases, que describe Rodríguez: «una en la que solo se hace el planteamiento conceptual, cómo que se quiere poner en marcha esta misión. Luego hay otra de diseño preliminar, de un año o así. Ahora estamos ya haciendo el diseño consolidado de nuestra solución, con estos bloques de los que hablábamos, pasando desde los sensores o las partes ópticas que componen el instrumento, a lo más complejo que es la integración de todo ello y posteriormente al satélite e integrarlo en la plataforma, que es la otra parte del satélite».
Una vez que están en órbita hay un periodo de varios meses, dependiendo de la misión, para la validación del correcto funcionamiento. «Y, a partir de ahí, ya tendrán un modo operación nominal, que está previsto para cinco años pero puede llegar hasta siete o más. Y será a partir de mediados de 2026 cuando ya se empezarán a recibir datos concretos y reales de cuál es el estado del CO2, para poder tener un informe para una reunión de la Comisión Europea que hay a finales de 2026 y tiene que presentar todo lo relacionado a las trazas de CO2, para revisar el cumplimiento de los compromisos de los distintos países en cuando a emisiones».
