Ciencia y Tecnología
Nuevas vistas de la Tierra de la misión PACE de la NASA
Nuevas vistas de la Tierra de la misión PACE de la NASA
Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA / Kel Elkins
Las fotografías de la Tierra de la NASA que fueron publicadas durante la misión de Artemis II alrededor de la Luna muestran a nuestro planeta contra el fondo oscuro del espacio. Las auroras iluminaban la delgada atmósfera, las luces de la ciudad salpicaban el contorno de los continentes y los desiertos marrones daban paso a la vegetación verde.
¿Suelen ser tan brillantes esas luces de las ciudades? ¿Qué tipo de nubes se arremolinan sobre el océano Atlántico? ¿Es esa mancha parda y brumosa polvo, humo, o alguna otra cosa?
Para profundizar en los misterios de nuestro planeta Tierra, la NASA cuenta con una flota de satélites en órbita que recopilan datos las 24 horas del día. Acompaña a uno de estos satélites —el satélite de Plancton, Aerosoles, Nubes y Ecosistemas Oceánicos (PACE, por su acrónimo en inglés), lanzado en febrero de 2024— para explorar sus singulares vistas de los océanos, la atmósfera y las superficies terrestres de nuestro planeta natal.
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Polvo y humo en el viento
Fotografías como las de Artemis II captan la luz visible. Sin embargo, el instrumento de color del océano (OCI, por sus siglas en inglés) del satélite PACE observa la Tierra a través de un rango hiperespectral que abarca la luz visible, ultravioleta, infrarroja cercana e infrarroja de onda corta.
PACE rastrea los aerosoles sobre el Atlántico Norte, revelando el polvo sahariano transportado hacia el oeste y el humo de los incendios forestales desplazándose hacia el este. El índice de aerosoles destaca estos patrones de transporte atmosférico a gran escala.Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA / Kel Elkins -
Incendios forestales bajo un manto de humo
Mientras los incendios ardían en el área metropolitana de Los Ángeles a lo largo de enero de 2025, los datos de PACE rastrearon el tamaño y la forma de las partículas resultantes, lo que permitió a los investigadores distinguir entre las pequeñas partículas de humo y hollín y otras partículas relativamente más grandes y brillantes en el aire, tales como el polvo y la sal marina.
Los instrumentos a bordo de PACE pueden registrar la evolución y la intensidad tanto de los incendios como del humo producido por ellos. Además de OCI, este satélite transporta dos instrumentos denominados polarímetros que miden la forma en que la luz solar interactúa con las partículas presentes en la atmósfera.
Asimismo, la combinación de longitudes de onda específicas de OCI permite a los investigadores determinar la intensidad de un incendio, sumándose a otras observaciones satelitales que proporcionan información valiosa a los servicios de emergencias.
PACE capta el humo y el polvo de los incendios forestales de Palisades y Eaton, en el sur de California, el 9 de enero. La vista en colores reales muestra cómo estas columnas se extienden por la región y hacia mar abierto, mientras que otros productos adicionales de PACE revelan la severidad relativa de las quemas en el suelo y las propiedades de los aerosoles en la atmósfera, incluyendo la profundidad óptica, la absorción de luz y el tamaño dominante de las partículas.Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA / Kel Elkins -
Proliferaciones de algas nocivas
Los datos de PACE y otros satélites también pueden ayudar a alertar a los administradores locales de embalses, playas y otros sitios recreativos sobre posibles problemas de calidad del agua.
Las cianobacterias, a veces denominadas algas verde-azuladas, forman parte habitual de algunos ecosistemas de agua dulce, como los Grandes Lagos. Durante la mayor parte del año, pasan desapercibidas.
Pero en ciertas condiciones —típicamente, una gran cantidad de luz solar y nutrientes, y temperaturas más cálidas— su población puede multiplicarse de forma explosiva y crear una proliferación masiva, la cual produce toxinas nocivas para la gente y los animales. El satélite PACE puede detectar tonalidades específicas de azules, verdes y rojos que indican que se está produciendo una proliferación.
PACE detecta proliferaciones de cianobacterias nocivas en los Grandes Lagos durante el verano de 2024. Se observan concentraciones elevadas en regiones como Green Bay, la bahía de Saginaw y el oeste del lago Erie, lo que muestra cómo varía la abundancia de cianobacterias a lo largo del tiempo.Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA / Kel Elkins -
PACE de la NASA identifica los tipos
Las proliferaciones de diminutos organismos de aspecto vegetal denominados fitoplancton desempeñan un papel esencial en los ecosistemas oceánicos. Una capacidad clave de PACE es que no solo los detecta desde el espacio, sino que sus observaciones del color del océano permiten identificar diferentes tipos de fitoplancton.
En septiembre de 2024, por ejemplo, unas diminutas algas prosperaban a lo largo de las costas de Portugal, España y Marruecos, mientras que dos tipos de cianobacterias dominaban en las aguas abiertas alrededor de Madeira y al norte de las islas Canarias.
PACE distingue diferentes tipos de fitoplancton en el Atlántico oriental, diferenciando comunidades como los picoeucariotas, los Prochlorococcus (proclorococos) y los Synechococcus (sinecococos). Cada grupo ocupa distintas regiones del océano, configuradas por las diferencias en la disponibilidad de nutrientes y la estructura oceánica a gran escala.Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA / Kel Elkins -
Algunas son beneficiosas
Los ecólogos marinos a menudo elogian a las diatomeas, un tipo de fitoplancton relativamente grande que ocupa un lugar central en las redes tróficas, o alimentarias. Cuando las diatomeas florecen, las pesquerías prosperan.
Las diatomeas también desempeñan un papel clave en el ciclo global del carbono. Producen oxígeno y transforman el dióxido de carbono en azúcares que alimentan la red trófica marina. Las diatomeas pueden hundirse en las profundidades del océano cuando mueren, capturando eficazmente el carbono absorbido de la atmósfera.
Una proliferación de diatomeas se desarrolla frente a la península de Kamchatka, a medida que las condiciones primaverales impulsan un rápido crecimiento del fitoplancton. Estas proliferaciones desempeñan un papel importante en los ecosistemas oceánicos, ayudando a transferir carbono y a sustentar la vida marina.Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA / Kel Elkins -
Otras son perjudiciales
Algunas especies de fitoplancton pueden ser letales, especialmente cuando aparecen en grandes cantidades. En marzo de 2025, en las aguas frente a la costa sur de Australia, comenzó a formarse una proliferación masiva de un tipo de alga denominada Karenia, la cual produce neurotoxinas capaces de acabar con la vida marina y causar enfermedades en los bañistas.
Los investigadores utilizaron datos satelitales de PACE para rastrear esta proliferación durante meses, detectando su fluorescencia característica a medidaa que se expandía: de ocupar unos pocos píxeles, pasó a convertirse en una proliferación que abarcó toda la región, lo que afectó a la pesca, el turismo y otros sectores comerciales.
Una proliferación de algas nocivas de Karenia mikimotoi aparece frente la costa de Australia meridional. A diferencia de las cianobacterias, esta especie se identifica mediante su fluorescencia con la luz solar.Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA / Kel Elkins -
El lado positivo
Para algunos científicos que analizan los datos de PACE, las nubes obstaculizan la visión; para otros, las nubes son la visión misma. Los polarímetros a bordo de PACE miden la luz solar que se refleja en las gotículas de las nubes en la atmósfera, y hacen observaciones desde distintos ángulos para ofrecer un tipo único de percepción de profundidad.
Con la ayuda del aprendizaje automático, los científicos de PACE pueden reconstruir un retrato tridimensional de las nubes. Esta es una nueva forma de emplear imágenes satelitales que podría aportar información sobre cómo se forman las nubes y las precipitaciones.
Las observaciones de HARP2 desde diferentes ángulos revelan la estructura tridimensional de las nubes a lo largo de una órbita satelital. Estas mediciones aportan nuevos conocimientos sobre la estructura vertical y la variabilidad de las nubes.Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA / Kel Elkins -
Estelas de barcos
En algunas imágenes del océano captadas por PACE, las franjas de nubes más brillantes indican la trayectoria de los barcos que se encuentran debajo. Al haber pocas fuentes de contaminación en mar abierto, los gases del escape de los barcos alteran la naturaleza de las nubes que se forman. Estas “estelas de barcos” están compuestas por gotículas de nube más pequeñas que las de las nubes marinas típicas.
Las emisiones de los barcos modifican las nubes de estratocúmulos marinos sobre el Pacífico Norte, creando franjas brillantes conocidas como estelas de barcos. Los aerosoles provenientes de los barcos dan lugar a de nube más pequeñas y a nubes más brillantes.Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA / Kel Elkins
Por Kate Ramsayer
Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, Greenbelt, Maryland
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