En esta foto, las madreselvas emiten fluorescencia solar inducida.
Foto: Craig Burrows

En la próxima entrega de la NASA destinada a la Estación Espacial Internacional (ISS por sus siglas en inglés), habrá algo muy especial. Junto con los suministros y equipos rutinarios, la agencia estadounidense mandará un instrumento del tamaño de una nevera que medirá el brillo de las plantas de la Tierra.

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El instrumento, llamado el Observatorio de Carbono Orbital-3 (OCO-3), estudiará cómo los niveles de dióxido de carbono en nuestra atmósfera fluctúan a lo largo del espacio y el tiempo. Esta información es crítica, ya que la adicción de la humanidad a los combustibles fósiles es responsable por el aumento drástico de los gases de efecto invernadero.

Pero uno de los instrumentos que utiliza OCO-3 para medir el carbono tiene un objetivo aparte. También buscará “fluorescencia solar inducida”, o la luz que emiten las plantas que no pueden ver los seres humanos. Las plantas producen esta luz mientras absorben el dióxido de carbono del cielo y utilizan la energía de la luz del Sol para convertirlo en azúcar mediante la fotosíntesis. (Para entender la fluorescencia mejor, puedes mirar las fotos increíbles de este fotógrafo).

Este tenue brillo permite que los científicos vean, desde el espacio, donde están prosperando las plantas y cómo están respondiendo al clima cambiante. Aunque no es una nueva capacidad de la NASA, OCO-3 podrá, por primera vez, medir cómo la fotosíntesis de las plantas varía a lo largo del día en los bosques de América del Sur, África y el sudeste de África, regiones conocidas como unos de los almacenes de carbono más importantes del planeta.

Tal como sugiere el nombre, OCO-3 es una secuela a OCO-2, un satélite que lanzó la NASA en 2014 cuya misión era medir la concentración de dióxido de carbono en la Tierra. OCO-2 ha estado trabajando en esto durante cuatro años y medio, proporcionando un historial constante de CO2 y generando conocimientos importantes sobre cómo las plantas afectan al ciclo de carbono de la Tierra.

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Por ejemplo, datos de la misión ayudaron a los investigadores descubrir que El Niño de 2015-2016, un evento climático que aumentó las temperaturas y alteró las precipitaciones globales, causó que los trópicos produjeran 2.500 millones de toneladas extras de carbono al aire, gracias en parte a una reducción de fotosíntesis en la cuenca del Amazonas.

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OCO-3, que fue construido con espectrómetros extras de OCO-2, avanzará esta línea de investigación. Nick Parazoo, investigador principal de OCO-3, le comentó a Earther que la posición del instrumento en la estación espacial — que circula por el medio de la Tierra, de 52 grados norte a 52 grados sur — permitirá que realice más análisis de los trópicos que el satélite OCO-2, que está posicionado en la órbita polar.

Es más, mientras que OCO-S solamente proporciona una foto instantánea en el tiempo de los mismos lugares a la misma hora cada día, OCO-3 capturará la fluorescencia de las plantas y los niveles de CO2 a lo largo de todo el día.

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“OCO-3 observa la misma ubicación un poco más temprano cada día, así que analizará [una ubicación] durante todas las horas en las que está expuesta al sol en aproximadamente un mes”, dijo Parazoo en una entrevista telefónica. Esto debería ayudar a los científicos a concentrar cuándo las plantas son más activas y cómo ciertos factores, desde la luz del sol hasta las condiciones climáticas, afectan su crecimiento. Investigadores piensan que esta información puede mejorar las prácticas para la gestión de tierras.

Una visualización de los datos recogidos relacionados con la fluorescencia de las plantas en la zona del medio oeste en Estados Unidos desde 2007 a 2011.
Ilustración: NASA Goddard Space Flight Center

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OCO-3 también tiene un nuevo sistema de señalización que le permite crear mapas instantáneos del dióxido de carbono y el crecimiento de plantas en zonas específicas, algo que nunca se ha hecho desde el espacio. Estos mapas permitirán que los investigadores empiecen a responder preguntas importantes relacionadas a cómo las emisiones de carbono se extienden al exterior desde una central eléctrica, cómo las tasas de crecimiento de las plantas varían dentro y fuera de los límites de una ciudad y si las emisiones volcánicas de carbono pueden mejorar la vegetación local.

Los investigadores trabajando en el proyecto de OCO-3, como Annmarie Eldering, esperan que el satélite pueda generar más conocimientos para responder a estas preguntas específicas y entender mejor el puzle que es el carbono.

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“Mi objetivo para los próximos tres años es poder cuantificar el impacto de algunos de los cambios sutiles”, le comentó Eldering a Earther en una entrevista por teléfono. “Hemos tenido olas de calor y sequías en Estados Unidos que no están al nivel de El Niño pero que siguen afectando a los cultivos, etc. ¿Podemos averiguar cómo estos fenómenos están cambiando el ciclo de carbono?”

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La misión se unirá a otros dos satélites centrados en las plantas en la estación espacial. Está ECOSTRESS, por un lado, que mide la temperatura de las hojas para poder determinar la salud de las plantas, además del estrés por la falta de agua. Por el otro, está GEDI, un satélite que la NASA lanzó el pasado otoño para crear un mapa 3D de los bosques de la tierra que básicamente permite que los investigadores los pesen. Juntos, como dijo Parazoo, estas misiones “nos dicen cómo las plantas responden al clima desde los trópicos hasta el bosque boreal”.

Un Aster exhibe fluorescencia inducida por UV, que es similar a la luz que analizará OCO-3.
Foto: Thomas (Flickr)

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Sin embargo, este conjunto de satélites cuyo objetivo es estudiar las plantas casi no se produjo. La administración del presidente Donald Trump, que no ha ocultado su hostilidad hacia la ciencia del clima, ha repetidamente intentado matar a OCO-3 junto con otros proyectos de la NASA dedicados a las ciencias de la Tierra. En los presupuestos de 2017 y 2018, la administración eliminó la financiación para estos proyectos. El Congreso, no obstante, restauró el dinero, lo cual permitió que las misiones para medir el dióxido de carbono sigan adelante.

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Para Eldering, que ha trabajando en la NASA durante décadas, este tipo de drama político no es nada nuevo. “Esta no es la única misión en la que he trabajado donde la financiación se ha ido e ido”, afirmó Eldering.

Ella simplemente está contenta de que OCO-3 tendrá la oportunidad de demostrar que tener los ojos abiertos es mejor que estar ciego cuando se trata de los cambios que está experimentando nuestro planeta.