Un grupo de astrónomos de la Universidad de Warwick, en colaboración con varias instituciones españolas, ha demostrado cómo las herramientas astronómicas, tradicionalmente utilizadas para el estudio de estrellas, pueden ser adaptadas como sensores climáticos. Este enfoque innovador permitirá un seguimiento más efectivo de los cambios en la atmósfera terrestre ante el calentamiento global.
La luz que viaja desde las estrellas hacia la Tierra puede experimentar modificaciones al interactuar con partículas en regiones que contienen gas y polvo. Este fenómeno es especialmente evidente cuando la luz atraviesa nuestra atmósfera, ya que esta introduce líneas (similar a un “código de barras”) en los patrones luminosos observados desde las estrellas, conocidos como espectros estelares.
Estas líneas, denominadas líneas telúricas, suelen representar un inconveniente para los astrónomos, quienes buscan “descontaminar” sus observaciones eliminando estas características no deseadas. Sin embargo, un nuevo algoritmo llamado Astroclimes, desarrollado en la Universidad de Warwick, tiene como objetivo aprovechar las líneas de absorción dejadas por las moléculas en la atmósfera terrestre dentro de los espectros estelares para medir la abundancia de gases de efecto invernadero (GEI) durante la noche, tales como el dióxido de carbono (CO?), metano (CH?) y vapor de agua (H?O).
Innovación en el monitoreo ambiental
Marcelo Aron Fetzner Keniger, estudiante de doctorado del Premio Warwick en el grupo de Astronomía y Astrofísica y desarrollador del algoritmo Astroclimes, comentó:
“Es necesario monitorear la abundancia de GEI para cuantificar su impacto en el calentamiento global y el cambio climático. El uso de líneas telúricas para medir la abundancia de GEI en la atmósfera terrestre ha sido ampliamente utilizado mediante espectros solares, como lo demuestra la red COllaborative Carbon Column Observing Network (COCCON). Sin embargo, dado que dependen de espectros solares, estas mediciones solo pueden realizarse durante el día; por lo tanto, Astroclimes podría llenar este vacío con mediciones nocturnas.”
Con este propósito, se llevó a cabo una campaña de observación en julio pasado en el Observatorio Astronómico Calar Alto (CAHA)
El principal objetivo de esta campaña es demostrar el potencial único que ofrece combinar mediciones solares (durante el día) con mediciones provenientes de otras estrellas (por la noche utilizando Astroclimes) para estudiar el ciclo del carbono y el papel que juegan los GEI en el contexto actual del calentamiento global.
Sistemas avanzados para estudios climáticos
Las mediciones diurnas se realizaron utilizando un espectrómetro FTIR portátil (EM27/SUN) perteneciente a la red COCCON-España, instalado temporalmente en el Observatorio Calar Alto. Durante las noches, se analizó la luz estelar utilizando el algoritmo Astroclimes sobre datos del espectrógrafo CARMENES del telescopio de 3.5 m del observatorio.
El instrumento COCCON puede derivar concentraciones atmosféricas de GEI que están calibradas y son comparables a estándares literarios; además, se utilizan para calibrar las abundancias medidas con el algoritmo Astroclimes.
Marcelo Aron añadió: “Si logramos calibrar exitosamente Astroclimes con la ayuda de las mediciones COCCON, podríamos establecer una nueva red para medir abundancias de GEI que complemente las redes actuales con mediciones nocturnas.”
Las observaciones diurnas realizadas por EM27/SUN a aproximadamente 2.100 m fueron complementadas por un segundo instrumento ubicado a nivel del mar en la Universidad de Almería. Joaquín Alonso Montesinos, profesor universitario y representante del proyecto COCCON-España por parte de UAL, expresó: “Agradecemos a AEMET por contar con nosotros para un proyecto tan importante que consideramos será un referente en la transición energética.”
Nueva era para las redes climáticas
Omaira García-Rodríguez, coordinadora de AEMET-CIAI y del proyecto COCCON-España, enfatizó: “La red nacional COCCON-España busca abordar la falta latente de observaciones atmosféricas sobre GEI en España mediante una red nacionalizada.”
"Uno de los principales objetivos es mejorar nuestro conocimiento sobre fuentes y sumideros de GEI para contribuir al desarrollo estratégico frente al cambio climático."
Jesús Aceituno, director del observatorio, concluyó: “Calar Alto, con su planta fotovoltaica y caldera biomásica, aspira a alcanzar sostenibilidad energética. Estas detecciones de gases invernadero realizadas con CARMENES demuestran que un observatorio astronómico también puede servir para monitorear el clima del planeta.”
FINALES
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