Ya sea en plantas o animales, gases de efecto invernadero o humo, los átomos de carbono existen en varios compuestos a medida que se mueven a través de una multitud de caminos dentro del sistema de la Tierra. Es por eso que la misión Plankton, Aerosol, Cloud, ocean Ecosystem (PACE) de la NASA, programada para lanzarse en enero de 2024, fue diseñada para observar la Tierra desde el espacio para ver esas muchas formas de carbono de una manera que ningún otro satélite ha hecho antes al medir colores aún no vistos desde el punto de vista del espacio.
«PACE está parado sobre los hombros de algunos gigantes, pero los satélites anteriores y actuales están limitados en cuanto a la cantidad de colores del arcoíris que realmente pueden ver», dijo Jeremy Werdell, científico del proyecto para la misión PACE en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt. Maryland.
Aunque uno de los principales objetivos de la misión es medir los colores en la superficie del océano, en las 420 millas (676,5 kilómetros) entre PACE en órbita y el nivel del mar hay partes de la compleja red de carbono que el satélite también podrá monitorear. .
Atmósfera
Desde la ubicación de PACE en el espacio, una de las formas de carbono más cercanas a detectar podrían ser las tenues columnas de humo y cenizas que se elevan a la atmósfera desde los incendios. El carbono es un componente clave de gran parte de la vida en la Tierra, incluida la vida vegetal. Cuando se queman, las moléculas a base de carbono de la vegetación se transforman en otros compuestos, algunos de los cuales terminan como cenizas en estas columnas.
Los instrumentos de PACE podrán monitorear estas nubes de humo, así como otras partículas de aerosoles atmosféricos, midiendo sus características, incluida la cantidad relativa de humo en diferentes lugares. Las combinaciones de estas mediciones realizadas por los dos instrumentos polarímetros complementarios de PACE, SPEXone y el Polarímetro de arco iris hiperangular-2 (HARP2), y las mediciones detalladas del color del humo realizadas por el Ocean Color Instrument (OCI) también ayudarán a los científicos a identificar lo que estaba quemado
«Cada instrumento trae algo diferente», dijo Andy Sayer, líder científico del proyecto PACE para atmósferas en NASA Goddard. «Sin embargo, poniéndolos todos juntos, obtienes la mayor cantidad de información». Sayer también es científico investigador sénior de la Universidad de Maryland en el condado de Baltimore.
Estas medidas ayudan a los científicos a comprender más sobre el equilibrio entre la energía entrante del Sol, la energía saliente de la Tierra y dónde puede ser absorbida por cosas en la atmósfera como estas columnas de humo. Incluso a nivel local, PACE puede proporcionar información sobre cómo el humo afecta la calidad del aire, lo que afecta a las comunidades que pueden estar cerca de los incendios.
Tierra
Mirando a través de las partículas de humo y otros aerosoles, PACE también puede informarnos sobre la salud de las plantas y los árboles terrestres. Incluso después de un devastador incendio forestal, la vida vegetal verde y fresca comienza a crecer y prosperar. Con más bandas espectrales y colores para ver desde el próximo satélite, los científicos podrán comprender qué tipos de plantas se están recuperando de los incendios a lo largo de los años.
«En un momento en el que estamos experimentando un cambio climático sin precedentes, debemos ser capaces de comprender cómo responde la vegetación global a su entorno», dijo Fred Huemmrich, profesor asociado de investigación de la Universidad de Maryland, condado de Baltimore, y miembro del Equipo científico y de aplicaciones de PACE.
PACE podrá monitorear los diferentes tonos de colores en la vegetación, y el color de la planta puede ser un indicador de salud. Así como las plantas de interior comienzan a ponerse amarillas si no se han regado lo suficiente, la vida vegetal en todo el mundo cambia de color a medida que experimenta estrés. Las plantas sanas toman carbono en forma de dióxido de carbono como parte de la fotosíntesis, mientras que las plantas enfermas que no pueden completar la fotosíntesis dejan el dióxido de carbono vagando por la atmósfera. Dado que el dióxido de carbono es un gas de efecto invernadero, estas mediciones también juegan un papel importante en la comprensión del cambio climático con mayor detalle.
Al medir un espectro completo de color, PACE verá pequeños cambios en el pigmento para detectar cómo las plantas responden a los factores estresantes, lo que ayuda a los científicos a saber si están utilizando el carbono circundante o no. Anteriormente, estos colores se veían principalmente en estudios de campo de áreas específicas. Los factores estresantes como las sequías se infirieron utilizando datos meteorológicos, pero cubrir grandes extensiones fue difícil.
«Por primera vez, realmente podremos observar los cambios en la salud de las plantas en todo el mundo», dijo Huemmrich. «Mejorará drásticamente nuestra comprensión de cómo funcionan los ecosistemas y cómo responden al estrés».
