OJOS QUE EXPLORAN LA TIERRA DESDE EL ESPACIO
Publicado en
septiembre 23, 2012
Mapa basado en imágenes del satélite Landsat, de la región occidental de la cuenca del Quaidam, en China, donde aparecen fallas y fracturas terrestres que pueden dar indicios de yacimientos de petróleo.
FOTO, U. S. GEOLOGICAL SURVEY. EROS DATA CENTER
¿Cuánto trigo se siembra en Argentina? ¿En dónde hay cobre en España? ¿ Qué pasa, con los recursos hidrológicos de China? Estas y miles de preguntas más las contestan unos... Ojos que exploran la tierra desde el espacio.
Por Jay Stuller
• PARA EL ojo no adiestrado, las "fotografías" parecen muy coloridas, pero sin ningún significado. Las imágenes, tomadas desde un satélite a unos 920 km de la Tierra, muestran el noreste de Australia en colores procesados por computadora. Pero para el geógrafo G. J. E. Hill, de la Universidad de Queensland, revelan mucho acerca de los problemas del canguro.
A fines del decenio de 1970 a 1979, cuando se contrajo el mercado de la carne y las pieles de canguro, declinó la caza comercial de este animal. Su población se incrementó en demasía, lo cual planteó una amenaza de competencia por el forraje con el ganado doméstico. ¿De qué gravedad era tal amenaza? Los administradores de la vida silvestre australiana no lo sabían a ciencia cierta; necesitaban un estudio completo de la vegetación que comparten el ganado y los canguros.
La fotografía aérea de un millón de kilómetros cuadrados de pastizales se consideró una idea descabellada, por lo que Hill y sus colegas compraron 15 escenas tomadas por un satélite Landsat norteamericano. Estas definieron los bosques, las pasturas y las cosechas. Hasta permitieron distinguir entre arbustos, pasto y suelo desértico. A partir del mapa del hábitat que elaboraron los científicos, además de observaciones aéreas anuales, fueron capaces de monitorear a la población de canguros. Con la cobertura de los satélites, podrán estar al tanto de cómo compiten los canguros con el ganado, y sabrán seleccionarlos, sin poner en peligro la supervivencia de estos marsupiales.
• El bosque de las Landas, en el sudoeste de Francia, es el depósito de madera "hecho por el hombre" más grande de Europa, que abarca un millón de hectáreas. Como cualquier otro bosque, es vulnerable a los ataques de enfermedades e insectos. Pero en años por venir los administradores del bosque pueden extirpar estos problemas en gestación. Pueden tener pistas tempranas, midiendo el leve cambio de color en las imágenes proporcionadas por el satélite francés SPOT, recientemente lanzado.
• Debido a que Karachi estaba abrumada por el tráfico de carga, el gobierno paquistaní planeó una nueva instalación portuaria: Puerto Qasim. Los ingenieros necesitaban desesperadamente información sobre la sedimentación, las corrientes costeras en el continuamente cambiante delta del Indo, a través del cual tienen que pasar las embarcaciones. La obtuvieron mediante imágenes contrastadas por computadora del Landsat, y construyeron el puerto al este de Karachi.
• En la búsqueda de valiosos depósitos de sales de litio y potasio, los científicos de Bolivia utilizaron una imagen del Landsat para ver todo el Salar de Uyuni, llanura salada de 9000 kilómetros cuadrados en una zona remota del país. El realce por computadora permitió a los equipos de tierra localizar los puntos de muestreo principales para el análisis químico. Los descubrimientos convencieron al gobierno boliviano de conseguir fondos para el desarrollo y empezar una exploración sistemática de sus demás cuencas salinas, con más datos procedentes del satélite.
Estas son sólo unas cuantas del creciente número de aplicaciones de la "detección remota" o "lectura distante", tecnología que está revolucionando el estudio de la Tierra y sus recursos. Los gobiernos, las empresas privadas y las universidades, en casi todos los países, están dándole usos prácticos a esta maravillosa tecnología.
La clave de la detección remota es la luz solar, y la manera en que sus diferentes longitudes de onda se reflejan en los accidentes y elementos terrestres. Por ejemplo: un óxido de hierro llamado limonita refleja la luz en longitudes de onda características. Minerales como ese, a menudo son indicios reveladores de las venas de cobre, plomo y zinc. El carbonato de calcio, o calcita, refleja señales diferentes, y puede indicar depósitos de piedra caliza y otras rocas sedimentarias; así se detectan posibles reservas de petróleo y gas natural. En forma semejante, la luz infrarroja invisible es emitida por objetos calientes, como volcanes activos, edificios con calefacción, y hasta manadas de animales salvajes. Todo en la Tierra tiene su propia "huella digital" de ondas luminosas.
Durante la Segunda Guerra Mundial se colocaron cámaras infrarrojas en los aviones, para detectar tanques y personal camuflados. Estas y el radar se usaron posteriormente para estudiar las características del terreno en tiempos de paz. Sin embargo, las prospecciones aéreas requerían de docenas de fotografías para cubrir un área relativamente pequeña, y la iluminación y el clima variables impedían tener una cobertura uniforme.
Ambos problemas los resolvió el Landsat I, lanzado apenas en julio de 1972. Dando vueltas alrededor de la Tierra cada 103 minutos, y repitiendo su trayectoria cada 18 días, el satélite cruza por el mismo punto de la Tierra a la misma hora local en cada pasada, capturando imágenes con el Sol en el mismo ángulo de inclinación. Aunque las nubes oscurezcan las imágenes algunos días, la cobertura repetitiva asegura que se obtengan eventualmente vistas claras. Cada "fotografía" abarca un área de 34,225 kilómetros cuadrados, y muestra detalles pequeños hasta de 80 metros. Los Landsat 2 y 3, lanzados en 1975 y 1978, ofrecen la misma resolución. Los Landsat 4 y 5, lanzados en los años ochenta, muestran objetos de 30 metros cuadrados y detectan variaciones más sutiles en la intensidad luminosa.
La información del Landsat se digitaliza electrónicamente y se transmite a las estaciones terrestres, en donde se graba en cintas magnéticas; luego, se procesa en computadora y se convierte en negativos fotográficos en blanco y negro, uno para cada banda del espectro. Para mayor claridad, se pueden crear composiciones de falso color, asignando valores de color para representar algunos objetos o algunas situaciones. Por ejemplo: el agua profunda y transparente puede aparecer negra, mientras que el agua menos profunda o cargada de sedimentos puede "verse" azul. A la vegetación normalmente se le asigna el color rojo; las variaciones en el tono de rojo pueden indicar distintas especies de plantas, o diferencias en el estado de los vegetales. Las ciudades aparecen en color azul pálido y brillante.
Imagen topográfica de la pluviselva alrededor del lago Arenal, en Costa Rica, procesada por computadora (inserto). La imagen revela sendas prehistóricas, que aparecen en blanco, debajo de la bóveda de la vegetación y de las cenizas volcánicas.
FOTO, NASA/ERL/NSTL
El gobierno de Estados Unidos ha sido hasta hace poco el principal proveedor de datos de lectura distante. Aunque sólo los Landsat 4 y 5 funcionan todavía, todos los datos de las misiones anteriores están disponibles en el Centro de Datos EROS ( siglas en inglés de Sistemas de Observación de Recursos Terrestres ) en Sioux Falls, Dakota del Sur, o en centros de distribución en Brasil, Canadá, Italia, Suecia, Japón, India, Australia, Argentina, Sudáfrica, Tailandia, la República Popular China y Arabia Saudita. Como Estados Unidos se adhiere a la doctrina de "Cielos Abiertos", esa información se ha proporcionado a prácticamente todas las naciones, incluyendo la Unión Soviética. En septiembre de 1985, Estados Unidos transfirió el programa Landsat a un operador del sector privado, EOSAT ( siglas en inglés de la Compañía de Observación de la Tierra por Satélite ) en Lanham, Maryland.
También otras naciones están entrando en este negocio. En febrero de 1986, la Agencia Espacial Francesa (CNES), con la participación de Bélgica y Suecia, lanzó el primer satélite de lectura distante SPOT. Además de ofrecer una admirable resolución de diez metros en la banda blanco y negro, el SPOT puede enfocarse en escenas específicas en sus diferentes pasadas, y hacer observaciones estereoscópicas de sus dos sensores. Según la latitud, un fenómeno que cambia rápidamente, como un derrame de petróleo en el agua, puede reestudiarse hasta 11 veces en un ciclo orbital de 26 días.
En febrero pasado, Japón lanzó su satélite de observación marina MOS-1 para monitorear los elementos oceánicos como las corrientes, la temperatura del agua y la distribución del hielo. Japón también planea lanzar un satélite de este tipo a principios de los años noventa. La India ya tiene dos satélites experimentales, Bhaskara, de detección remota, que llevan cámaras de televisión, y planea lanzar en el futuro cercano un satélite más avanzado, provisto de un sistema de cámaras de cuatro bandas que ofrece una resolución de 35 mm.
Aunque estos esfuerzos disminuírán el negocio de los Landsat norteamericanos, Estados Unidos todavía llevará la ventaja en las "imágenes de radar", tecnología que creó el Jet Propulsión Laboratory de Pasadena, California, para el satélite Seasat y dos misiones del trasbordador espacial. A diferencia de la luz, el pulso de microondas del sistema penetra en las nubes, en las capas de vegetación y hasta en los suelos.
Utilizando las imágenes de radar, los científicos han descubierto "ríos fantasmas": cuencas de ríos antiguos, bajo las arenas del Sáhara oriental. Las prospecciones del suelo revelaron artefactos humanos de la Edad de la Piedra. El arqueólogo de la NASA Tom Sever localizó huellas prehistóricas en Costa Rica en donde un volcán ha hecho erupción nueve veces en el pasado. Desafiando el terreno agreste infestado con garrapatas y serpientes venenosas, Sever y Payson Sheets, de la Universidad de Colorado, viajaron a la región y descubrieron "una Pompeya en los trópicos", que se remonta a 4000 años atrás.
Hay muchas aplicaciones de la lectura distante. El estudio del medio ecológico terrestre y el impacto del hombre sobre él es un campo de importancia crítica. Por ejemplo: la Presa Alta de Asuán está cambiando rápidamente el río Nilo en Egipto y Sudán del Norte. Para ayudar a planear la administración del río, los científicos egipcios y norteamericanos están analizando los datos del Landsat con el propósito de seguir las pautas cambiantes de la erosión y las prácticas de cultivo en las riberas del Nilo, las pautas de vegetación que resultan de la acumulación de sedimentos alrededor de la cuenca de Asuán. Estos últimos, combinados con los cálculos de la velocidad de la evaporación en la superficie, podrían ser factores importantes para prevenir la infestación de mosquitos transmisores del paludismo y caracoles portadores de la esquistosomiasis.
Los científicos mexicanos ya emplean la lectura distante para monitorear el efecto del crecimiento de la mancha urbana en las redes de agua potable y las instalaciones de desagüe en las redes de alcantarillado en la zona de la Ciudad de México. Los organismos gubernamentales aprovecharán estos datos para desarrollar las políticas de crecimiento urbano.
La lectura distante también constituye una herramienta valiosa para la agricultura. Argentina usó la información del Landsat para estimar la extensión del cultivo de trigo en una de las regiones más productivas de ese país. Datos similares han ayudado a Italia a crear modelos simulados para predecir la producción de trigo.
La Agencia Nacional de Lectura Distante de la India utilizó el Landsat para resolver otro problema del agro: la salinidad del suelo en las planicies entre el Indo y el Ganges, en los estados de Punjab, Haryana, Uttar Pradesh y parte de Bihar y Rajasthan. Está en marcha el trabajo tendiente a recuperar los suelos salinos para la agricultura, principalmente mediante inyecciones masivas de yeso. Como la detección remota puede revelar a qué cultivos afecta la sal, los científicos la están aplicando para medir el avance del programa.
Imagen procesada por computadora de King's Lynn, Norfolk, en Inglaterra oriental, que se muestra en colores falsos, para resaltar las diferencias entre diversos cultivos.
FOTO: HUNTING TECHNICAL SERVICES. INC.
Esta técnica puede servir para catalogar reservas como el agua y los bosques, y servir de instrumento de exploración en la búsqueda de minerales y petróleo. Hasta la nieve es un recurso.
Clifford Banninger, canadiense del Centro de Investigación Graz en Austria, ha aprovechado datos del Landsat para descubrir cobre, plomo y zinc en el sudoeste de España. Esos minerales causan un cambio químico detectable en los pinos, que se desarrollan poco en suelos mineralizados. Y los geólogos han empleado imágenes del Landsat para buscar "cinturones de estaño" en la pluviselva de Brasil, comparando los colores de las plantas y las rocas con los de las áreas conocidas de granito que contiene estaño.
Una compañía petrolera norteamericana, mediante fotografías de satélite de sutiles estructuras geológicas, descubrió yacimientos de petróleo previamente desconocidos en el sudoeste del Sudán. Ello llevó a estudios en el terreno y, a la postre, al descubrimiento de petróleo. En Canadá, el uso de imágenes con colores falsos de los montes Franklin y el valle del Mackenzie está arrojando luz sobre el potencial petrolero y minero de la región.
Con toda esta actividad, el potencial científico y comercial de la lectura distante apenas se empieza a explotar. El mundo está quedando más atestado cada día, con un medio ecológico frágil que necesita protección. Los recursos naturales se vuelven más valiosos y difíciles de explotar. La lectura distante permite a los científicos retirarse y percibir una imagen más clara del planeta Tierra, imagen que proporciona información aprovechable para hacer que nuestro mundo sea un lugar más habitable.