Más de 30 años de datos sobre la humedad del suelo para el estudio del clima

La comunidad científica internacional ya puede acceder a estos datos, con los que se podrán realizar análisis retrospectivos y validar modelos climáticos.

El agua almacenada en el suelo a escala global apenas constituye el 0.001% del contenido de agua de nuestro planeta.

Sin embargo, es esencial para el crecimiento de las plantas, y está íntimamente ligada con la regulación del clima y con la meteorología. La humedad del suelo es una variable fundamental que controla el intercambio de agua y de energía entre la superficie de la tierra y la atmósfera: un suelo seco intercambiará menos agua con la atmósfera que uno húmedo.

El descenso de la tasa global de evaporación detectado recientemente podría estar causado, por ejemplo, por un menor contenido de agua en el terreno.

A día de hoy, todavía no se comprende en toda su magnitud la relación entre la humedad del suelo y el sistema climático, y hasta ahora, no se disponía de un archivo histórico de datos sobre este parámetro a escala global. Por este motivo, la evaluación de modelos climáticos en términos de la tendencia a la sequía o a la inundación o de su relación con las temperaturas continúa siendo una tarea difícil en muchas regiones del planeta.

En el año 2009 la Agencia Espacial Europea lanzó la misión SMOS, dedicada a tomar medidas directas de alta calidad de la humedad almacenada en las capas superficiales del suelo. Si bien los datos de SMOS se utilizan principalmente para la predicción meteorológica, en estudios hidrológicos y para mejorar la gestión de los recursos hídricos, esta misión también proporciona datos prácticamente en tiempo real a un gran número de servicios operacionales.

Para hacer frente a esta carencia de datos históricos, de gran utilidad para los estudios climáticos, la ESA ha apoyado el desarrollo de un archivo de datos sobre la humedad del suelo a escala global, basado en las medidas realizadas en el pasado por una serie de satélites europeos y estadounidenses.

Esta actividad se inició dentro del proyecto para el desarrollo de una Estrategia Multi-Misión para la Observación del Ciclo del Agua, liderado por ITC (Países Bajos), parte del programa de la ESA para el Apoyo al Elemento Científico. Actualmente, está siendo refinada y continuará en el contexto de la Iniciativa de la Agencia para el estudio del Cambio Climático.

La ESA anuncia así la publicación del primer archivo de datos sobre la humedad del suelo a escala global, abarcando el periodo de 1978 a 2010.

Estos 32 años de datos permitirán realizar un cálculo robusto de la climatología, que como resultado permitiría estudiar anomalías como la excepcional sequía del centro de los Estados Unidos en el año 2005, de Brasil y de África Oriental en el verano de 2007, del sur de China durante el invierno 2009-2010 o de Rusia en 2010.

En este archivo de datos también se pueden apreciar claramente inundaciones como las de Afganistán en el año 1992, de África Oriental en 1998-99, de Marruecos en 2008 o de Queensland, Australia, en 2010-2011.

Este catálogo fue confeccionado al combinar dos conjuntos independientes de datos sobre la humedad del suelo. El primero está compuesto por datos obtenidos con sensores activos de microondas, procesados por la Universidad Politécnica de Viena, basados en las observaciones realizadas por los escaterómetros en banda-C embarcados en los satélites europeos ERS-1, ERS-2 y MetOp-A.

El segundo conjunto fue procesado por la Universidad Libre de Ámsterdam en colaboración con la NASA, basándose en datos obtenidos con sensores pasivos de microondas embarcados en las misiones Nimbus-7, DMSP, TRMM y Aqua.

La armonización de estos dos conjuntos de datos permitiría aprovechar al máximo el potencial de disponer de medidas realizadas con dos tipos diferentes de sensores de microondas, pero resultó ser más difícil de lo esperado debido a la degradación de los sensores, a derivas en la calibración y a cambios en los algoritmos de procesado utilizados originalmente.

Otra dificultad reside en el poder garantizar la consistencia de los datos sobre la humedad del suelo recogidos por distintos instrumentos, tanto activos como pasivos, en la banda de las microondas.

Dado que esta es la primera publicación de un catálogo de estas características, se necesita la cooperación de los expertos en teledetección y en modelado climático para validar los datos en su conjunto, y para comprender mejor los resultados de los nuevos modelos.

La comunidad científica ya puede descargar, utilizar y validar estos conjuntos de datos, y enviar sus comentarios para ayudar a mejorar el catálogo. Para acceder, es necesario registrarse a través de www.esa-soilmoisture-cci.org.

A partir de ahora, la misión SMOS de la ESA garantizará la continuidad de este archivo.

En noviembre de 2014, despegará la misión SMAP de la NASA, que también estudiará la humedad del suelo desde el espacio.