A fines del mes pasado, un estratovolcán en Bali llamado Monte Agung comenzó a fumar. Pequeños terremotos temblaron debajo de la montaña. Desde entonces, los funcionarios han evacuado a miles de personas para evitar lo que sucedió cuando Agung entró en erupción en 1963, matando a más de 1,000 personas.
Antes de la erupción de los volcanes, a menudo hay señales de advertencia. Pequeños terremotos que raramente sienten los humanos, pero los sismógrafos emanan del volcán. Las columnas de vapor de agua se elevan desde el cráter. Cuando el volcán comienza a emitir gases como dióxido de carbono y dióxido de azufre,la erupción puede ser inminente.
Pero acercarse a la cima de un volcán es un trabajo peligroso. Usar la teledetección para detectar el aumento de las emisiones de dióxido de carbono y dióxido de azufre sin poner en peligro a las personas o el equipo aumentaría en gran medida la comprensión humana de los volcanes. Las emisiones de teledetección podrían prevenir desastres humanitarios, yalarmas falsas.
El Monte Agung aún no ha entrado en erupción en el momento en que se escribió este artículo, pero la actividad sísmica sigue siendo intensa. Los funcionarios balineses comienzan a preguntarse si una erupción es realmente inminente; las personas que fueron evacuadas del área quieren regresar asus hogares y el turismo han caído.
Investigadores, incluido el vulcanólogo Simon Carn de la Universidad Tecnológica de Michigan, han publicado una colección de artículos que incluyen "Detección espacial de fuentes localizadas de dióxido de carbono" en la revista ciencia ; el artículo detalla la primera medición conocida de fuentes localizadas de dióxido de carbono antropogénico y natural desde un satélite en órbita terrestre baja.
Los cinco documentos de la Colección Especial de Ciencia OCO-2 muestran las habilidades del satélite Orbiting Carbon Observatory-2 OCO-2 de la NASA; las mediciones de los sensores del satélite proporcionan información sobre cómo el carbono une todo en la Tierra. La investigación está respaldada porLaboratorio de propulsión a chorro de la NASA.
Monitoreo de emisiones de CO2 del espacio
El documento de Carn, coautor, analiza cómo el equipo de investigación ha tomado mediciones sensibles y de alta resolución del dióxido de carbono atmosférico en el espacio a una escala de kilómetros. Estos datos revelan que los sensores del satélite pueden identificar fuentes localizadas de dióxido de carbono en la atmósfera- una tarea difícil teniendo en cuenta la gran cantidad de dióxido de carbono de fondo en la atmósfera para empezar.
El satélite usa espectrometría; los sensores a bordo del satélite miden la luz solar reflejada - radiación - en alta resolución espectral usando longitudes de onda indetectables para el ojo humano. Cuando la luz pasa a través del dióxido de carbono, parte es absorbida por el gas. La luz restanterebota en el océano y la Tierra. Los sensores OCO-2 miden la luz que rebota para cuantificar lo que fue absorbido por el dióxido de carbono, lo que permite a los científicos aislar las fuentes de emisión, ya sean humanas o naturales.
"El objetivo principal del artículo es detectar emisiones localizadas de dióxido de carbono de fuente puntual en lugar de medir la concentración a gran escala en la atmósfera", dice Carn, profesor asociado del Departamento de Ingeniería y Ciencias Geológicas y Mineras"Los volcanes pueden ser fuertes fuentes localizadas de dióxido de carbono. Pero a nivel mundial, toda la evidencia disponible indica que las actividades humanas están emitiendo mucho más dióxido de carbono que los volcanes".
La resolución espacial del satélite OCO-2 - 2,25 kilómetros - es lo suficientemente alta como para que las señales químicas no se diluyan. Sin embargo, aunque las mediciones de OCO-2 no tienen precedentes, el satélite no se puede utilizar como una herramienta de monitoreo de volcán de rutina porque nopasar sobre el mismo lugar en la Tierra con suficiente frecuencia.
"Esta es una demostración de que la técnica funciona, pero necesitamos mejores sensores antes de que se convierta en una herramienta de monitoreo de rutina, especialmente para volcanes donde esperamos cambios rápidos en las emisiones de gases", dice Carn. "Si pudiéramos medir el dióxido de carbono volcánicodesde el espacio de forma rutinaria, sería una adición muy poderosa a las técnicas que utilizamos. Ese tipo de observación sería útil para Agung en este momento ".
Carn revisó los datos satelitales para encontrar mediciones detectables de dióxido de carbono en el espacio de tres volcanes en la nación isleña del Pacífico de Vanuatu. Uno de ellos, el Monte Yasur, ha estado en erupción desde al menos los años 1700 y el día del OCO-2la medición emitía dióxido de carbono aproximadamente 3.4 partes por millón por encima de los niveles atmosféricos de fondo, equivalentes a aproximadamente 42 kilotones de emisiones. En comparación, las emisiones humanas promedian 100,000 kilotones por día.
Los sensores de OCO-2 también midieron las emisiones de dióxido de carbono sobre la cuenca de Los Ángeles, detectando una especie de "cúpula" de dióxido de carbono. Las áreas urbanas representan más del 70 por ciento de las emisiones antropogénicas.
"Los procesos naturales en la Tierra actualmente pueden absorber aproximadamente la mitad de las emisiones de combustibles fósiles humanos", dice Annmarie Eldering, científica adjunta del proyecto OCO-2 en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, y autora principal de un documento general en ciencia sobre el estado de la ciencia OCO-2. "Si esos procesos naturales fallan, ralentizando la eliminación útil de dióxido de carbono, el calentamiento inducido por gases de efecto invernadero se aceleraría e intensificaría. Estos datos comienzan a darnos una mejor visión de cómo el climaafecta el ciclo del carbono, reduciendo la gran incertidumbre sobre cómo ambos podrían cambiar en el futuro "
Las mediciones de OCO-2 en Los Ángeles se detallaron lo suficiente como para capturar las diferencias en las concentraciones dentro de la ciudad resultantes de fuentes localizadas. También rastrearon la disminución de las concentraciones de dióxido de carbono a medida que la nave espacial pasaba de la ciudad abarrotada a los suburbios y escasamentedesierto poblado al norte.
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Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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