SMOS mide el avance del invierno con sus registros del suelo helado

Suelo helado
15 diciembre 2011

El satélite de la ESA SMOS está diseñado para observar la humedad del suelo y la salinidad del océano. Pero esta innovadora misión está proporcionando además información sobre los ciclos de metano y carbono de la Tierra, gracias a sus mapas del suelo a medida que éste se congela y se derrite.

El lanzamiento de la misión SMOS (siglas en inglés de Humedad del Suelo y Salinidad del Océano) en noviembre de 2009 introdujo en la observación de la Tierra una nueva técnica de teledetección.

SMOS capta el ‘brillo de la temperatura’, es decir: las imágenes que obtiene se corresponden con la radiación de microondas que emite la superficie terrestre, que pueden relacionarse con la humedad del suelo y la salinidad del océano.

Los cambios en estas dos variables son consecuencia del intercambio continuo de agua entre los océanos, la atmósfera y la tierra: el ciclo del agua de la Tierra.

SMOS in orbit
SMOS en órbita

SMOS proporciona información esencial para entender este ciclo del agua, así como la meteorología y el sistema climático. Un grupo de científicos del Instituto Meteorológico Finlandés han desarrollado ahora, además, un método que usa estos datos para detectar y mapear suelo helado.

De la información de SMOS se puede inferir no sólo la extensión del suelo helado, sino también la profundidad del hielo.

En la animación mostrada arriba se comparan datos del 26 de noviembre de 2010 al 26 de noviembre de 2011. El año pasado grandes extensiones del norte de Finlandia quedaron cubiertas por una capa de hielo de 30 centímetros de profundidad. Este año, sin embargo, el otoño ha sido mucho más suave, y hacia el 26 de noviembre sólo se había congelado una extensión pequeña.

Suelo helado, 26 de noviembre

Como muestra este mapa, este año se pueden monitorizar muy de cerca los cambios a medida que avanza el invierno.

La imagen de la izquierda muestra el estado del suelo el 26 de noviembre, y la de debajo muestra la diferencia respecto a cuatro días después.

A medida que se congela el suelo va almacenando cantidades cada vez mayores de carbono y metano, que de nuevo son liberadas a la atmósfera con el deshielo de la primavera.

Hay gran preocupación por la posibilidad del deshielo permanente del permafrost debido al aumento global de las temperaturas, lo que liberaría a la atmósfera enormes cantidades de carbono y metano –y aumentaría así la concentración atmosférica de estos gases de efecto invernadero-.

Suelo helado, 30 de noviembre

“El estado del suelo siempre ha tenido especial importancia en las latitudes del Norte”, dice Kimmo Rautiainen, del Instituto Meteorológico Finlandés (FMI).

“Detectar suelo helado desde el espacio, y la profundidad de la capa helada, ha sido un viejo problema científico sin resolver.

“Pero ahora tenemos la seguridad de que las nuevas observaciones que proporciona la misión SMOS nos ayudarán a comprender los procesos que ocurren en las regiones frías”.

Usando los datos de SMOS los científicos han desarrollado un método para inferir la profundidad de la capa helada.

Durante el proceso de congelación, el brillo de la temperatura aumenta hasta que el suelo se hiela a una profunidad de 50 cm. Las lecturas permanecen entonces estables a lo largo del invierno, incluso bajo una gruesa capa de nieve. En primavera, con el deshielo, el brillo de la temperatura disminuye de nuevo.

Sodankylä site
Instalación en Sodankylä

Los datos de SMOS han sido validados por observaciones con el radiómetro basado en Tierra en el Centro de Investigación del Ártico, del FMI, en Sodankylä, al norte de Finlandia.

Mediante un estudio llevado a cabo en el marco de la Support to Science Element de la ESA, los métodos para detectar suelo helado se refinarán más.

Se espera que puedan generarse datos similares para aplicaciones como modelos numéricos para predicción de clima e hidrología.

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