Misión Biomass: “Es la primera vez que utilizaremos un sistema de este tipo en el espacio”

A la hora de estudiar el cambio climático en el planeta, una de las variables determinantes es el almacenamiento de carbono, uno de los gases responsable del efecto invernadero. En este sentido, los ecosistemas forestales contienen más del 80% del carbono global. El problema es que su estudio se ve obstaculizado por la densa cubierta de hojas y ramas que no permiten realizar análisis satelitales y hacerlo por tierra es casi inaccesible. Para resolver esto, la Agencia Espacial Europea ha desarrollado la misión Biomass, un satélite que transportará el instrumento SAR (radar de apertura sintética) de banda P.

La antena a bordo de Biomass se basa en un gran reflector desplegable que alcanza los 12 metros de diámetro y que estará abierta durante los cinco años de la misión. Y, si todo sale de acuerdo con lo planeado, su lanzamiento será en un mes. Para comprender la importancia de esta misión hemos hablado con Klaus Scipal, director de la misión de la Agencia Espacial Europea.

¿Qué podemos aprender sobre la biomasa a nivel global y su influencia en el clima de Europa?

Los bosques absorben grandes cantidades de carbono de la atmósfera. Un árbol puede almacenar aproximadamente la mitad de su peso en carbono – nos explica Scipal -. De esta manera, son la única forma natural de eliminar el carbono atmosférico que impulsa el calentamiento global. Al mismo tiempo, los bosques también pueden liberar carbono, por ejemplo, mediante la deforestación o los incendios forestales. A pesar del importante papel de los bosques para nuestro clima, todavía hay una gran incertidumbre sobre la cantidad real de carbono que almacenan y liberan. BIOMASS ayudará a comprender dónde están estas fuentes y sumideros, cómo funcionan y cómo cambian con el tiempo. Esto ayudará a hacer mejores predicciones y a tomar mejores medidas para protegerlos.

Además – añade el líder de la misión -, los bosques son un importante regulador del clima (regulando los ciclos de energía y agua), son el refugio de los ecosistemas con mayor biodiversidad, tienen un importante papel protector (por ejemplo, los bosques de manglares o los bosques alpinos) y son un importante recurso económico. Esto hará que la señal se disperse de vuelta al satélite de acuerdo con los elementos individuales del bosque", afirma el comunicado de prensa. ¿Podría explicarnos más sobre esto? Especialmente cuando se trata de los elementos individuales del bosque.

El satélite tiene un peso total de 1170 kilos, mide unos 10 metros de alto, 12 m de ancho y 20 m de largo (incluido el reflector). Y entre su instrumental se encuentra un radar único. ¿Por qué es tan importante que un satélite lleve por primera vez un radar de banda P?

Hemos elegido este instrumento porque proporcionará la mejor sensibilidad a la biomasa forestal y funcionará incluso en condiciones de bosques tropicales densos donde la señal de otros sensores se satura – confirma Scipal -. Biomass utilizará un radar de apertura sintética (SAR) de banda P. El SAR es un instrumento activo que envía una señal y mide la energía de la señal que se dispersa por el área que observa. La banda P es la longitud de onda más larga que se puede utilizar desde el espacio para la observación de la Tierra. Esta longitud de onda permitirá que la señal penetre profundamente en el dosel forestal (no se verá oscurecida por hojas o ramas pequeñas) y se disperse por los tallos y las ramas grandes de los árboles. Esos son los elementos que contienen la gran mayoría de la biomasa y que necesitamos observar para estimar la biomasa de un bosque y la cantidad de carbono que almacena.

Biomass utilizará un radar de apertura sintética (SAR) de banda P. El SAR es un instrumento activo que envía una señal y mide la energía de la señal que se dispersa en el área que observa. Cada señal cubre un área de aproximadamente 9 x 50 metros sobre el terreno e interactuará con todos los elementos que se encuentran dentro de esta área. La energía que se dispersa de vuelta al sensor se verá influenciada por todos los árboles y sus elementos (ramas y tallos) que se encuentran en esta área. “La longitud de onda que utilizamos es especialmente sensible a los elementos más grandes de un árbol, es decir, el tallo y las ramas grandes, mientras que no es sensible a las hojas y las ramitas pequeñas”, confirma Scipal.

La misión Biomass permitirá una resolución nunca antes vista de la biomasa forestal del planeta y, por lo tanto, una comprensión de la evolución de los bosques. ¿Existen mediciones del pasado que sean tan confiables como las que se obtendrán por satélite y permitan una comparación?

Biomass – confirma Scipal - es único en el sentido de que ha sido diseñado explícitamente para medir la biomasa forestal y para ser sensible en condiciones de bosques tropicales. También será la primera misión que proporcione mapas de pared a pared del cinturón de bosque tropical con una resolución adecuada. No hay otra misión que sea comparable. Se han realizado mediciones por satélite en el pasado, pero no con la misma calidad. Hay radares de longitud de onda corta (como Sentinel-1 de la ESA), pero tienen el problema de que se saturan en cubiertas forestales densas como los bosques tropicales. Hay sistemas Lidar (como GEDI de la NASA), pero no proporcionan un mapa de pared a pared de los bosques globales, sino que solo toman muestras dispersas. Hay radiómetros de microondas (como SMOS de la ESA), pero solo tienen una resolución muy gruesa de varios kilómetros. Dentro de ciertos límites, podemos usar esos sistemas para mirar hacia atrás y comparar con lo que vemos con BIOMASS.

La misión estará operativa durante cinco años. Será la primera vez que podamos ver la evolución de la biomasa forestal en vivo y en 3D. ¿Cuál será el siguiente paso en términos de ciencia y política ambiental?

En primer lugar, Biomass es un explorador – concluye Scipal -. Es la primera vez que utilizamos un sistema de este tipo en el espacio y observamos nuestro planeta a través de los ojos de un SAR de banda P. Esto implica que tendremos que lidiar con muchas incógnitas y sorpresas, tanto buenas como malas. Los primeros pasos después del lanzamiento serán, por tanto, comprender la señal y ajustar los algoritmos para recuperar información sobre la biomasa. Esperamos que esto lleve varios meses o incluso algunos años. Una vez que tengamos un producto estable y robusto que esté debidamente validado, comenzaremos la explotación científica de los productos. Esto incluirá el análisis ecológico de los datos y la asimilación de los datos en modelos de carbono. Con el tiempo, esto nos permitirá mejorar los modelos de carbono y del sistema terrestre, hacer mejores previsiones y evaluar la viabilidad de los modelos de carbono y predecir escenarios hipotéticos para ajustar las políticas ambientales. Además, utilizaremos el satélite para monitorear mejor los bosques globales y brindar mejor información para protegerlos.