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Conocer rincones del planeta donde nadie ha pisado o estudiar un ecosistema sin tocarlo parece ciencia ficción. Pero ya existe, a cientos de kilómetros sobre tu cabeza. ¿Quieres saber cómo?

Ver lo “invisible”: la ciencia de estudiar la Tierra a distancia

Inecol Figura.1 Palabra “México” escrita con distintas tomas en diferentes ubicaciones del planeta, obtenidas del extenso archivo de más de 50 años de satélites Landsat. ¿Te gustaría tener tu nombre con paisajes Landsat? Prueba aquí: https://science.nasa.gov/specials/your-name-in-landsat/

Imagina que tienes superpoderes. No para volar o volverte invisible, sino la capacidad de poder ver más allá de lo que los demás ven; que te permita predecir un deslave o un incendio, que veas qué sitios del planeta son más calientes o secos, que puedas ver qué especies de árboles o plantas están en un sitio sin ni siquiera pisarlo. Para darle más sentido a esto, es importante entender cómo es que vemos lo que vemos; en resumidas cuentas, todo es gracias a la luz.

La luz del sol interactúa de manera diferente con cada objeto en la Tierra, ya sea un árbol, un río, un campo de cultivo o un edificio; la luz es absorbida y reflejada en diferentes longitudes de onda del espectro electromagnético, ese gran catálogo que contiene y ordena toda la radiación que existe en el universo, medida según su longitud de onda (desde las ondas de radio hasta los rayos gamma).

Y aunque nuestros ojos son lo suficientemente poderosos para deleitarnos con una amplia gama de colores y texturas, son sumamente limitados dentro de este espectro. Esta pequeña fracción de lo que sí podemos ver se conoce como “espectro visible”, compuesto básicamente por las ondas que corresponden a los colores rojo, verde y azul (Red: rojo, Green: verde y Blue: azul). ¡Sí, justo como vienen los monitores y televisores!

El color no está en los objetos, sino en la luz que reflejan y la capacidad del sensor para captar esa energía reflejada. Ante esta limitante, desde hace décadas la ciencia ha avanzado a pasos agigantados para ver más allá de lo que el ojo humano puede percibir y conocer todo nuestro planeta, incluyendo sitios que continúan siendo inaccesibles para la humanidad. Pero ¿cómo, siendo inaccesibles, pueden conocer y estudiar estas áreas? Esto se logra gracias a la teledetección, una técnica que permite “escanear” las cosas a distancia sin tocarlas.

En este caso, los científicos usan plataformas como satélites, aviones o drones equipados con instrumentos (sensores) que capturan datos de manera remota.

Existe una amplia variedad de sensores: los activos operan a cualquier hora porque emiten su propia energía (radar, LiDAR), mientras que los pasivos dependen del Sol y necesitan cielos despejados (espectrómetros, radiómetros). ¿Cuál usar? Depende de lo que se quiera investigar, el presupuesto disponible y la frecuencia con la que se necesiten los datos.

El radar, por ejemplo, usa pulsos de radio en lugar de luz, así que puede “ver” la superficie terrestre incluso a través de nubes o tormentas. El LiDAR, en cambio, dispara ráfagas de láser para construir modelos tridimensionales muy precisos: con él se puede medir desde la altura de los árboles más altos hasta las distintas capas de vegetación que crecen debajo de ellos, e incluso el relieve del suelo oculto bajo el follaje. Y luego están los sensores ópticos y multiespectrales, que registran tanto lo que nuestros ojos pueden ver como lo que no (como el infrarrojo) y organizan toda esa información en distintas “bandas” (Fig. 2).

Inecol. Figura 2.

Mientras que el radar utiliza pulsos de radio independientes de la luz y el clima para mapear superficies a través de nubes o tormentas, el LiDAR emplea ráfagas láser para generar modelos tridimensionales de alta precisión, permitiendo medir la estructura de la vegetación (altura de los árboles más altos, seguida por las distintas capas de vegetación que hay debajo de ellos) y registrar el relieve del suelo debajo del follaje de forma no invasiva. Y los sensores ópticos y multiespectrales registran y acomodan en bandas tanto aquello que está en el rango visible como lo invisible para nosotros, como el infrarrojo.

Actualmente, hay más de 14 mil satélites activos orbitando la Tierra, muchos de ellos de uso privado, pero muchos otros también son de uso público y al alcance de quien lo requiera, como lo obtenido de las misiones Landsat o Sentinel.

Lo mejor es que esta tecnología ya no es secreta ni exclusiva de la NASA y su potencial es enorme. A partir de la información captada por cada banda espectral se pueden calcular cientos de índices. Uno de los más usados es el índice de vegetación, que permite saber si un bosque, una selva, un pastizal o un cultivo está enfermo o sufriendo sequía, mucho antes de que eso sea visible a simple vista en las hojas.

Con estas mismas herramientas también es posible detectar dónde avanza la deforestación, dónde se están recuperando los ecosistemas, cuál es la temperatura del mar, qué tan altas son las olas, o incluso dónde ocurre un derrame de petróleo o un incendio en tiempo real (Fig. 3).

Inecol. Figura 3.

La próxima vez que revises el clima en tu celular o veas una alerta de incendio en las noticias, sabrás que es muy posible que detrás de esa información haya un satélite mirando la Tierra desde cientos de kilómetros de altura, “leyendo” la luz que nosotros ni siquiera podemos ver. La pregunta ya no es si podemos ver más allá de lo evidente, sino qué estamos dispuestos a hacer con lo que esos ojos espaciales nos muestran.

*Red de Biología y Conservación de Vertebrados. INECOL, A.C.

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