Otis Brown: "Podremos predecir el clima de todo el planeta si conocemos el clima oceánico"


La tecnología que permite traspasar las nubes para ver el mar desde el espacio ha dado una nueva dimensión a la oceanografía. Gracias a sensores por satélite cada vez más complejos ya es posible estudiar las características físicas y biológicas de grandes extensiones de agua. Lo cuenta Otis Brown, decano de la Facultad Rosenstiel de Ciencias Atmosféricas de la Univer-si-dad de Miami y pionero en la oceanografía por satélite.

-¿Qué aporta el empleo de satélites en oceanografía?
-Ha contribuido a un cambio fundamental en el estudio de los océanos. Hasta hace poco los oceanógrafos creían que las corrientes marinas se movían lentamente, generadas por el calor en el ecuador y por el lento intercambio de temperaturas en los polos; ahora sabemos que gran parte de la circulación oceánica proviene de una interacción muy compleja y dinámica entre el mar y la atmósfera. Podemos ver muchas cosas sobre el estado y la actividad de los océanos desde la distancia con una resolución muy precisa. El resultado es que es posible dar información valiosa no sólo a los investigadores, sino también a los barcos de pesca, a los trabajadores de plataformas petrolíferas y a los meteorólogos locales.

-¿Cómo surgió su interés por esta disciplina?
-Primero porque me atraía explo-rar el océano. En los 70 era imposi-ble estudiar determinados procesos oceánicos porque abarcaban espacios enormes, mucho más amplios de lo que era posible observar desde barcos o aviones. Entonces pensé que se podrían usar satélites que tuvieran medios para captar la información visual y medir la temperatura del agua, a pesar de que la comunidad científica recelaba de esos aparatos y se pensaba que la única forma de analizar el mar era metiendo instrumentos en él. Por eso me costó mucho trabajo convencer a la gente de que era posible y al principio nadie me prestaba atención. Lo bueno era que no tenía mucha competencia. Un día comencé a trabajar en un proyecto en el Atlántico ecuatorial que trataba de seguir y analizar las olas de la superficie usando la información de satélites. La verdad es que era difícil, pero fue suficiente para convencer a la Oficina de Investigaciones Navales de que me escucharan. Les dije que en el futuro podríamos saber con mucho detalle lo que ocurría en la superficie del mar y me dieron algo de dinero para comenzar. Convencí a Bob Evans, un colega mío, para que viniera a la Universidad de Miami, donde yo trabajaba, y junto con un pequeño grupo de físicos, biólogos e informá-ticos comenzamos a ensayar toda clase de ideas en el desarrollo de instrumentos y software para aprovechar al máximo las posibilidades de los satélites que existían entonces y los que vendrían en el futuro. Algunas funcionaban y otras eran un desastre, pero las fuimos perfeccionando y pudimos hacer estudios muy interesantes de diversos fenómenos en los movi-mientos oceánicos en las costas de Argentina, Japón, Norteamérica y Sudáfrica, que se observaban muy bien desde el espacio. Así creamos la disciplina de la observación oceánica desde satélite, que aportaba un montón de información nueva acerca de las grandes masas de agua.

-¿Cómo lo recibió la comunidad científica?
-Se dieron cuenta de que era posible apreciar no sólo los fenómenos físicos, como la temperatura, sino también los biológicos. Ahora podíamos asignar con los programas informáticos colores determinados para identificar la presencia de plancton animal o vegetal, así como las variaciones anuales o estacionales de la biomasa. Tardamos una década en desarrollar los sistemas necesarios para poder hacer un seguimiento cotidiano. Una vez que lo logramos ya podíamos actualizar a diario mapas de temperaturas y con otras características de la superficie oceánica en cualquier parte del mundo. Recuerdo que uno de los mapas térmicos de la Corriente del Golfo fue una de las imágenes más vistas del momento, con sus intensos tonos amarillos y anaranjados correspondientes a las temperaturas altas frente a la costa de Florida y los azules de las regiones más frías. Y gracias a la ayuda de Howard Gordon, del Departamento de Física, desarrollamos fórmulas para corregir la información de los sensores ópticos de los satélites.

-¿Por qué había que corregirla?
-Porque cuando se mira hacia la Tierra desde el espacio, el 95% de la luz que recogen los instrumentos viene de la atmósfe-ra, no de los océanos, que es lo que queremos ver. Por eso tuvimos que inventar formas de corregir esa radiación lumínica, o más bien de borrarla. Depende de la presión atmosférica, de la cantidad de ozono presente en el aire, de las nubes, del clima... Pero Gordon encontró la fórmula, y la exactitud de las mediciones por satélite de temperaturas ha sido cotejada con las que toman los oceanógrafos desde sus barcos mediante los datos que proporcionan los sensores incorporados a las boyas marinas.

-¿Qué es lo que miden los sensores de los satélites exactamente?
-La intensidad de las radiaciones, electromagnéticas o infrarrojas, que son emitidas por el océano. Y como los satélites están especializados en diferentes áreas de trabajo, debemos usar varios.

-¿Colabora su Universidad con el EOS, el Sistema de Observación de la Tierra de la NASA?
-Sí. El EOS está formado por un grupo de satélites -entre ellos los llamados Aqua y Terra- que estudian las nubes, los ciclos del agua y la energía, la química de la atmósfera, la superficie terrestre, los ecosis-temas, los glaciares y los casquetes polares. Nosotros participamos en el diseño del MODIS, el sensor para el espectro visible de infrarrojos de esos dos satélites. Yo me ocupé de crear el sistema para mejorar la medición de las temperaturas de la superficie marina, una investigación que continúa hoy el profesor Peter Minnett, quien lleva a cabo otros estudios de oceanografía y que ha logrado dar a las mediciones térmicas desde el satélite Aqua una exactitud de tres décimas de grado centígrado. Ahora hemos llegado al punto en que podemos comenzar a responder preguntas tales como si el océano se ha estado calentando o enfriando por décadas. Ese era el objetivo y queríamos hacerlo desde el espacio: tener información detallada de la superficie marina, observar grandes masas oceánicas y comparar su variabilidad. Porque los océanos tienen su propio clima, igual que la atmósfera.

-¿Entonces están haciendo un mapa del clima marino?
-Sí, entre otras muchas cosas. Creemos que si conocemos el sistema de climas que hay en el océano podríamos comenzar a predecir cambios a largo plazo en el clima del planeta entero.

-¿Cómo miden otros factores, como las concentraciones de vegetales microscópicos?
-Las concentraciones de fitoplancton se miden en función de la cantidad de clorofila, evidente por el color verde del agua. Esa información también nos ayuda a calcular la velocidad con que el mar absorbe el dióxido de carbono de la atmósfera, una de las claves del calentamiento global. A su vez, por las concentraciones de fitoplancton podemos conocer la distribución de crustáceos y determinar los patrones migratorios de los peces.

-¿Qué me dice de fenómenos como los vórtices o remolinos?
-Resultan muy interesantes de estudiar porque son como huracanes en el agua que se forman en los costados de las corrientes más importantes. Algunos llegan a medir varios kilómetros de ancho y cuando barren un área modifican incluso su temperatura. Pueden tener hasta 200 metros de profundidad y afectar a la distribución de la vida marina porque acarrean su propia fauna. A veces tardan años en disiparse. Otro fenómeno apasionante de observar son los frentes marinos, en los que los cambios súbitos de temperatura y profundidad se ven perfectamente claros desde el espacio. Tener buenos datos sobre su localización y desplazamiento sirve no sólo a los pesqueros -que pueden localizar la gran cantidad de pesca que suele haber en ellos-, sino también a las armadas y a los buques de guerra, ya que los cambios de densidad y salinidad del agua en un frente modifican sus propiedades acústicas, lo cual hace que, por ejemplo, un submarino se pueda esconder más fácilmente.

-¿Cuál es su proyecto más ambicioso hasta el momento?
-El CSTARS, que son las siglas en inglés del Centro Avanzado de Obtención de Datos Remotos para el Sudeste Tropical (ver recuadro). Surgió hace cinco años porque el oceanógra-fo Hans Graber y el geofísico Tim Dixon me hicieron caer en la cuenta de que para obte-ner el mejor análisis del funcionamiento de los sistemas de la Tierra, sean físicos, biológicos o químicos, estaba claro que una sola imagen no sería suficiente. Necesitábamos secuencias de ellas, casi películas, para poder apreciar los cambios en la biodiversidad de los océanos y la Tierra o el influjo de los vientos sobre la superficie marina en los trópicos. La clave sería poder disponer y analizar la información de varios satélites a la vez, con diferentes tipos de sensores, incluyendo el radar de apertura sintética, que no necesita la luz del sol, y cuyas imágenes estaban muy poco explotadas por los científicos. Pero el proceso de recolectar muchos datos en alta resolución es muy caro, por lo que buscamos socios como el Comando del Sur, que se ocupa de las catástrofes naturales en Centroamérica y el Caribe y necesita conocer por ejemplo el estado de las pistas de aterrizaje después de una inundación; o la Agencia Nacional de la Atmósfera y los Océanos, a quienes les interesan imágenes inmediatas de los huracanes. Luego el gobierno nos dio fondos para iniciar el proyecto y montamos el CSTARS.

-¿Cuál es el futuro de la oceanografía por satélite?
-Es la única forma de conocer el comportamiento de los mares y océanos a escala global, y cada vez será más importante.
Ángela Posada-Swafford

Continúa leyendo

COMENTARIOS

También te puede interesar