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El océano desde el espacio

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Imagen DEIMOS del estuario del Guadalquivir donde se aprecia la pluma de turbidez

Imagen DEIMOS del estuario del Guadalquivir donde se aprecia la pluma de turbidez

Como vemos a diario en los telediarios, la teledetección forma parte de nuestras vidas, ya que cotidianamente vemos las imágenes de nubosidad captadas por los satélites meteorológicos que aparecen en los telediarios y que nos ayudan a entender y predecir las condiciones meteorológicas. Estos sensores a bordo de satélites, se envían al espacio por las diferentes agencias espaciales como pueden ser la NASA, ESA, etc … desde hace decenas de años. De hecho, la carrera espacial empezó en plena guerra frían con el lanzamiento del satélite Sputnik en 1957 por parte de los soviéticos. Seguidamente, la NASA lanzó en 1960 el primer satélite meteorológico TIROS- 1 para observación de la atmosfera y la superficie terrestre.

Desde entonces, numerosos sensores se han desarrollado para infinidad de aplicaciones, gracias al desarrollo tecnológico y digital que se ha producido durante todos estos años. De hecho, cada vez los sensores que se envían al espacio son más compactos, precisos y capaces de recibir y almacenar mayor cantidad de información, tanto de la atmosfera, la superficie terrestre y del océano. Es en este campo de la teledetección marina donde desarrollamos la investigación el grupo de Oceanografía de Ecosistemas del Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía.

Las grandes ventajas que presentan estos sensores frente a las observaciones convencionales, como pueden ser las campañas oceanográficas, son la perspectiva panorámica y el carácter sinóptico de las imágenes captadas desde el espacio, así como la posibilidad de adquirir información de zonas remotas o de difícil acceso de los océanos. Además, esta captura es instantánea por lo que nos permite trabajar en tiempo cuasi-real, siendo de vital importancia su uso en la toma de decisiones en catástrofes naturales. Otra de las grandes ventajas de la teledetección es la toma de información de forma continua y repetitiva, lo que gracias a mantener este sistema en el tiempo, nos permite estudiar procesos a gran escala temporal como pueden ser los relacionados con el cambio climático.

Sensores de color oceánico

La información y parámetros que se obtienen a través de la teledetección son muy numerosos y de diferente naturaleza. Es cotidiano ver imágenes de la temperatura de la superficie marina, al igual que un mapa de vientos en mitad del océano captados por dispersómetros. También es común ver el mapa de corrientes a nivel global o el movimiento de los anillos en la corriente del golfo. Junto con estos parámetros más del ámbito de la oceanografía física, son conocidas por todos las imágenes de vertidos de hidrocarburos mediante el uso de imágenes de radar de apertura sintética.

Sin embargo, para los que nos dedicamos al estudio y comprensión del ecosistema marino, los sensores que utilizamos son los llamados de “color oceánico”, cuyo parámetro principal de medida es el “color” del agua y a partir de él, estimar la calidad de las aguas en función de los organismos presentes, la concentración de clorofila, la turbidez o los sólidos en suspensión que se encuentran presentes en la superficie marina.

Si embargo, en los últimos años y gracias a la mejora tecnológica de estos sensores de color oceánico, se están generando algoritmos para la identificación de organismos microscópicos como son el fitoplancton, que a la postre sustentan toda la cadena trófica marina. El gran desafío que presenta esta tecnología es identificar organismos imperceptibles a la vista (de decenas a centenas de micras) con un sensor situado a 700 km de la tierra.

Distribución de organismos de fitoplancton para todo el mar Mediterráneo

Distribución de organismos de fitoplancton para todo el mar Mediterráneo

 

En el desarrollo de este tipo de modelos es en la tarea que nos encontramos ahora mismo en el grupo de investigación. De hecho, hace unos meses hemos publicado el primer algoritmo para identificar de forma conjunta la presencia de los grupos funcionales de fitoplancton más significativos para todo el mar Mediterráneo, haciendo su análisis temporal durante más de una década (2002-2012). El algoritmo generado puede ser empleado para cuantificar la biodiversidad plantónica en todo el Mediterráneo y verificar los modelos ecológicos que se están implementando en dicha cuenca.

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