Este satélite europeo puede rastrear el óxido de nitrógeno sin haber sido construido para ello

Medio ambiente

En un estudio pionero, los investigadores han aprovechado los satélites Landsat y Sentinel-2 para localizar y cuantificar las emisiones de óxido de nitrógeno (NOx) de las centrales eléctricas con una precisión sin precedentes. Estos satélites, diseñados originalmente para la topografía, ahora resultan prometedores para la vigilancia medioambiental, ofreciendo una nueva herramienta en la lucha contra la contaminación del aire.

El satélite Sentinel-2, parte del programa Copernicus de la Agencia Espacial Europea, está diseñado para la observación de la Tierra y la vigilancia medioambiental. Lleva un generador de imágenes multiespectrales de alta resolución con varias bandas espectrales, lo que le permite capturar imágenes detalladas de la superficie de la Tierra.

Sentinel-2 puede supervisar la salud de la vegetación, detectar cambios en la cobertura terrestre y evaluar los impactos de desastres naturales como inundaciones e incendios forestales. Proporciona datos frecuentes y de alta calidad, y ya desempeña un papel vital en el apoyo a la gestión sostenible de la tierra y los esfuerzos de protección medioambiental en todo el mundo. Pero puede hacer más. Un equipo de investigadores dirigido por Daniel Varon de Harvard lo utilizó para mapear los NOx (óxidos de nitrógeno), contaminantes importantes que contribuyen a la mala calidad del aire y al cambio climático.

Observando las emisiones alrededor de las plantas
El estudio se centró en varias plantas de energía en Arabia Saudita y Estados Unidos, incluido un análisis exhaustivo de 13 años de una planta de energía, la Planta de Energía Riad 9. Esta planta, que utiliza una combinación de petróleo crudo, gas natural y diésel, mostró importantes emisiones de NOx que fueron detectables tanto por los satélites Landsat como Sentinel-2. Una observación de una sola pasada demostró la capacidad de los satélites para detectar la contaminación, incluso en este tipo de entorno urbano complejo.

“Esta capacidad inesperada significa que Landsat y Sentinel-2 pueden usarse para detectar emisiones de dióxido de nitrógeno con una resolución espacial fina, lo que es particularmente útil en áreas urbanas donde las fuentes de contaminación son numerosas y están cerca unas de otras.

“Nuestros hallazgos se suman a la utilidad de los satélites Sentinel-2, permitiéndoles contribuir al monitoreo de la calidad del aire al identificar las fuentes de contaminación, lo que ha sido un desafío para los instrumentos satelitales tradicionales de detección de dióxido de nitrógeno”.

La investigación no solo cuantificó las emisiones, sino que también reveló tendencias estacionales y de largo plazo. Por ejemplo, los datos mostraron un fuerte pico de emisiones en verano de la Planta de Energía 9 de Riad, probablemente debido al mayor uso del aire acondicionado durante los meses más cálidos. Durante el período de 13 años, se observó una ligera disminución de las emisiones tras la introducción de la Norma de Aire Ambiental de Arabia Saudita en 2012.

No destinado a esto
Los investigadores utilizaron un método inteligente que involucra partes específicas de los sensores de los satélites llamadas bandas azul y ultraazul, que son particularmente buenas para detectar dióxido de nitrógeno (NO2) en la atmósfera. Cuando el satélite toma fotografías, mide cuánta luz se refleja desde la superficie de la Tierra. Al enfocar la luz en las bandas azul y ultraazul, pueden ver cuánto NO2 está presente porque el NO2 absorbe la luz en estas bandas.

Para averiguar cuánto NO2 hay en el aire, los científicos compararon las mediciones de luz de áreas con columnas de NO2 con áreas similares sin estas columnas (llamadas escenas de referencia). Esta comparación los ayuda a ver la diferencia causada por el NO2. A partir de esta diferencia, pueden calcular la concentración de NO2 en la atmósfera y determinar las tasas de emisión de fuentes como las centrales eléctricas.

La idea de rastrear las emisiones con satélites es crucial. Medir las emisiones de los satélites proporciona una forma completa y precisa de monitorear la contaminación del aire a escala global. El problema es que el lanzamiento de satélites para monitorear la contaminación y las emisiones es costoso. Pero este estudio muestra que algunos satélites existentes, que originalmente no estaban destinados a esta aplicación, también pueden proporcionar información útil sobre la contaminación atmosférica y las emisiones.

Para mejorar aún más las cosas, Sentinel-2C, la misión de seguimiento de Sentinel-2A y -2B, se lanzará pronto. Desde una altitud de 786 km, el satélite “C” proporcionará imágenes continuas en 13 bandas espectrales, según la Agencia Espacial Europea.

Referencia de la revista: Daniel J. Varon et al, Quantifying NOx point source with Landsat and Sentinel-2 satellite observations of NO2 plumes, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2317077121.

Fuente: ZME Science.

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