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Mientras hielo del océano Ártico muestra disminución récord, los científicos se preparan para afrontar recortes presupuestarios

  • A mediados de los ochenta, el Programa de Satélites Meteorológicos del Ministerio de Defensa (DMSP, por sus siglas en inglés) construyó ocho satélites “serie F” con la idea de lanzar satélites en sucesión, a medida que cada uno fracasaba en mantener un registro continuo de la extensión de la banquisa ártica.
  • Pero, en el 2016, el Congreso suspendió el programa, lo que causó el desmantelamiento del último satélite, que no había sido lanzado. Ahora es probable que un fracaso inminente de los últimos satélites DMSP en órbita dejen al mundo a ciegas hasta por lo menos el 2022, aun cuando el Ártico muestra señales de inestabilidad y disminución graves.
  • Si bien continúa el control internacional y estadounidense de la densidad del hielo, la presidencia de Trump propuso recortes en las misiones satelitales, incluidos los próximos dos satélites en órbita polar del NOAA, el satélite PACE de la NASA (para monitorear la contaminación oceánica y atmosférica) y el Observatorio Orbital de Carbono 3 (para medir el dióxido de carbono atmosférico).
  • Todos estos recortes en monitoreo satelital se dan en un momento en el que el mundo experimenta cambios masivos debido al cambio climático, al desarrollo, y al crecimiento de la población. Un programa satelital que evitó el hacha presupuestaria de Trump hasta el momento es el Landsat 9, que registra la deforestación y la recesión glacial. Se desconoce cómo manejará el Congreso los recortes propuestos por Trump.
Concepto de Lockheed Martin sobre un satélite DMSP, utilizado para medir la extensión de la banquisa de forma continua desde 1979. La falla de los últimos satélites DMSP en órbita podría dejarnos a ciegas respecto de los cambios importantes en el Ártico. El Congreso ordenó desmantelar el último de los satélites DMSP antes de que pudiera lanzarse para ahorrar presupuesto. Imagen cortesía de la Fuerza Aérea estadounidense.

En marzo del 2017, cuando el hielo del océano Ártico suele estar en su extensión máxima de invierno, los satélites estadounidenses circundantes registraron una extensión de solo 5,57 millones de millas cuadradas —la extensión máxima más baja en los 38 años de registros—, lo que rompe el récord establecido dos años antes y cae casi medio millón de millas cuadradas por debajo del promedio establecido en el periodo 1981-2010.

El hecho de que la banquisa ártica ha estado disminuyendo drásticamente desde alrededor del 2005 es bien conocido, gracias a una serie de satélites del Ministerio de Defensa de los Estados Unidos, que ha registrado la región de forma continua con instrumentación pasiva de microondas desde 1979. Estos satélites han brindado un registro exhaustivo de los cambios del Ártico a científicos, ciudadanos y Gobierno: informes para investigación climática y creación de políticas, predicciones climáticas de latitud media, y análisis geopolíticos útiles para empresas de transporte internacional y de exploración de gas natural a medida que el Ártico se derrite y se abre para la explotación.

Pero eso está por cambiar.

Los satélites estadounidenses que están actualmente en órbita ya pasaron su fecha de vencimiento, y algunos ya se cortaron. Cuando estos satélites fallen por completo, según advierten los investigadores del Ártico, el registro científico continuo se cortará de repente, y no habrá fondos ni tiempo para reemplazar la infraestructura anticuada.

“Es desafortunado y perturbador que, justo en el momento en que vemos una transición rápida en la cobertura de la banquisa, corremos el riesgo de perder algunas de nuestras capacidades esenciales para observar lo que está sucediendo y comprenderlo”, señala Mark Serreze, director del Centro Nacional de Datos sobre Hielo y Nieve.

A todos los efectos, los científicos del Ártico —y el mundo entero— podrían quedar muy pronto a ciegas respecto de los cambios tumultuosos que sucederán en el Ártico hasta el 2022 o 2023, y no habrá ningún sistema internacional viable que pueda implementarse a tiempo para llenar la brecha de cobertura.

Esta falla se debe a la negativa del Congreso de financiar la investigación del cambio climático. Se hicieron recortes importantes al programa de satélites DMSP cuando Obama estaba en funciones, y es poco probable que la situación mejore durante la presidencia de Trump. En el presupuesto acotado que presentó en marzo, y luego en una propuesta más detallada en mayo, el presidente Trump exigió recortes en las misiones satelitales de la NASA, incluidos los próximos dos satélites en órbita polar.

Récord de extensión mínima de la banquisa ártica establecida en septiembre del 2012. La extensión mínima promedio durante el periodo 1979-2010 se muestra con la línea amarilla. El Ártico ha exhibido una inestabilidad intensa durante el último año, por lo que a los científicos les preocupa que este septiembre pueda haber un nuevo récord mínimo, que tendrá un impacto importante en el clima mundial. Gráfico cortesía de la NASA

El Congreso en el centro del problema

A mediados de los ochenta, el Programa de Satélites Meteorológicos del Ministerio de Defensa (DMSP, por sus siglas en inglés) construyó ocho satélites “serie F” con radiómetro de microondas. Cada uno de estos tenía una vida útil prevista de entre tres y cinco años. Cuando un satélite comenzaba a fallar, el Ministerio de Defensa (MD) lanzaba otro, lo que aseguraba que el registro fuera continuo y que siempre habría dos o tres satélites en órbita.

Pero, el año pasado, las cosas empezaron a salir mal. El MD, la NASA y el Centro Nacional de Datos sobre Hielo y Nieve (NSIDC, por sus siglas en inglés) confiaban en el F-17, cuando este comenzó a funcionar mal. De inmediato, los científicos utilizaron el F-19 (el último de la serie) para obtener datos, pero este se descompuso poco después, lo que causó una brecha en la cobertura que se extendió por varios meses durante la primavera pasada. En la actualidad, los científicos dependen únicamente del F-18, cuya vida útil ya pasó hace tiempo, y del F-17, que continúa teniendo problemas técnicos.

“Las probabilidades de que esos dos satélites duren hasta el 2020 son muy pocas”, afirma David Gallaher, un científico del NSIDC, quien supervisa tecnología de la información, incluido el desarrollo del sistema satelital.

Hasta el año pasado, el MD, la NASA y el NSIDC no estaban muy preocupados, ya que había otro satélite listo para entrar en funcionamiento. El F-20 era el último del lote original que el MD había construido en los ochenta. Estaba previsto para lanzarse en el 2020, nos llevaría al siguiente nivel en lanzamientos satelitales y aseguraría una cobertura óptima.

Pero, durante la presidencia de Obama, el Congreso —que, según científicos, ha estado en contra del DMSP desde mediados de los 2000— comenzó a objetar el último satélite y pidió su destrucción debido al costo alto del almacenamiento.

Al haber construido los satélites desde el F-13 al F-20 en una sola operación, el Ministerio de Defensa logró bajar el costo por satélite entre 250 millones y 450 millones de dólares. Pero los costos de almacenamiento de toda la serie rondaban los 500 millones de dólares, lo que lo ponía como objetivo de recorte presupuestario.

En enero del 2016, durante una audiencia de la Comisión de Servicios Armados sobre reforma en las adquisiciones, el republicano Mike Rogers (representante de Alabama) —un negador del cambio climático, que preside la Subcomisión de Fuerzas Estratégicas, la cual supervisa los satélites militares— calificó el programa como una pérdida de dinero y citó el supuesto manejo inadecuado del programa de clima espacial por parte de la Fuerza Aérea.

“Podríamos haberles ahorrado muchas molestias a la Fuerza Aérea y al Congreso si hubiésemos puesto quinientos millones de dólares en un estacionamiento y los hubiésemos quemado”, afirmó, y citó la indecisión previa de la Fuerza Aérea sobre cuándo lanzar el F-20, lo que llevó a mayores costos de almacenamiento.

Los osos polares ofrecen la imagen clásica de la megafauna ártica en peligro de extinción. Sin embargo, hay mucho más en riesgo si se detiene el monitoreo satelital de la extensión de hielo ártico. El monitoreo del hielo en el océano Ártico es esencial como parte del sistema mundial de alerta temprana de cambio climático. Imagen cortesía del Observatorio de la Tierra de la NASA. (Foto ©2008 fruchtzwerg’s world en flickr)

El Congreso no incluyó ninguna financiación para el DMSP en la ley de gastos generales del año fiscal 2016 y, además, negó el pedido de 120 millones de dólares necesarios para lanzar el F-20 alrededor del 2018, lo que dio por terminado el programa. Según Gallaher, nadie en la legislatura estadounidense salió en defensa del programa.

“Gastamos 500 millones de dólares que podrían haberse utilizado para financiar la seguridad nacional. En su lugar [el satélite] irá a la basura. Supongo que lo convertirán en hojas de afeitar”, remarcó Rogers.

En noviembre pasado, el Gobierno comenzó a desmantelar el satélite de 518 millones de dólares y terminó a fines de marzo. Irónicamente, al mismo tiempo en que la extensión de hielo en el océano Ártico alcanzaba su récord más bajo.

“No se me ocurre nada más estúpido —señala Gallaher—. Y ahora la NASA tiene un contrato para construir un satélite nuevo de 700 millones de dólares cuando nosotros ya teníamos uno en la caja y listo para utilizarse”.

No fue posible comunicarse con la oficina de Mike Rogers para más comentarios.

Alternativas inviables

Con la interrupción inminente e inevitable de los satélites estadounidenses, parecería razonable suponer que los programas internacionales podrían tomar el lugar como el ojo del planeta en el cielo. Pero, según Serreze, no es tan sencillo ni simple.

La Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial tiene un programa satelital conocido como Radiómetro Avanzado de Barrido en Microondas (AMSR, por sus siglas en inglés). Entre el 2002 y el 2011, la NASA y los japoneses tenían una misión conjunta conocida como AMSR-E pero, cuando esta finalizó, los japoneses lanzaron AMSR-2 en el 2012, y se programó AMSR-3 para el 2022. Pero los satélites japoneses utilizan unas frecuencias de microondas y una resolución espacial diferentes de la serie F de DMSP.

“No se puede unir de golpe el registro de AMSR-2 con el de la serie F”, explica Serreze. Los dos sistemas no son intercambiables.

Concentración de la banquisa ártica y antártica entre 1981 y el 2010. Se muestra el máximo y el mínimo aproximado por estación, según datos satelitales de microondas pasivas. Centro Nacional de Datos sobre Hielo y Nieve, Universidad de Colorado, Boulder.

Walt Meier, un científico investigador del Laboratorio de Ciencias Criosféricas del Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA, ha dependido de los datos satelitales de DMSP durante más de veinte años para su investigación de detección remota, que analiza los cambios en la cobertura de la banquisa ártica y los registros de datos climáticos sobre el hielo oceánico. “Cada satélite es levemente distinto —señala—. Existe una diferencia en la fabricación, las órbitas son levemente distintas, y las calibraciones a bordo son levemente distintas. Incluso dentro de la serie F, se hacen pequeños ajustes para mantener los datos sobre el hielo oceánico lo más consistentes posible; a menudo se utiliza una superposición entre los sensores”.

Pero AMSR, según él, es muy diferente. “Llevaría trabajo adaptarse. Es como si uno tuviera una cámara buena con la que estuviese haciendo una serie larga de fotografía secuencial y, de repente, después de unos años de investigación, se cambia la lente, la abertura y la exposición. Las fotos no quedan alineadas. Deja [los datos] inutilizados. Con eso estamos lidiando”.

A Meier también le preocupa la antigüedad del AMSR-2, que este año alcanzaría su quinto año de vida útil.

A su vez, los chinos y los rusos también cuentan con programas de satélites, pero los científicos advierten problemas con la calidad de los datos y con el acceso para que su uso pudiera ser posible, y cuestionan si dicha información sería “confiable” y si estaría a tiempo.

Las demoras prolongadas podrían deteriorar uno de los pilares principales de programas tales como el Arctic Sea Ice News and Analysis, del NSIDC, que brinda actualizaciones diarias.

Dicho sin rodeos, es posible que la brecha en el registro satelital nunca pueda cubrirse, lo que hace más inciertos los análisis científicos futuros de tendencias y pronósticos sobre el hielo oceánico causados por el cambio climático.

“No hay una solución positiva para esto —señala Gallaher—. El registro del hielo oceánico está en peligro. Tomaron desprevenida a la NASA. La NASA sabía que tenía el F-19 y el F-20. Pero lleva diez años crear un satélite desde el principio. No hay manera de que la NASA pueda reaccionar lo suficientemente rápido para arreglar el problema”.

Una imagen de la misión marítima ICESCAPE de la NASA del 2010/2011, que estudia las condiciones cambiantes en el Ártico y cómo afectan la química y ecosistemas del océano. El hielo del océano Ártico está sumamente fragmentado esta primavera, lo que podría provocar un comienzo rápido de deshielo aunque, si unas nubes espesas aparecen sobre el Ártico y lo cubren por un periodo prolongado, eso podría proteger el hielo. Imagen cortesía de Kathryn Hansen / NASA.

Medir el grosor del hielo oceánico

Los satélites del MD ya describen el registro de la extensión de la banquisa, es decir, las millas cuadradas cubiertas por hielo.

Sin embargo, la extensión de la banquisa (si bien es importante) no es la única medida esencial de la salud del hielo oceánico. Los científicos utilizan satélites y aviones para controlar el grosor del hielo a fin de determinar hasta qué punto el casquete polar ártico está creciendo o disminuyendo, lo que tiene consecuencias enormes en el clima mundial.

El hielo oceánico más grueso (conocido como “hielo multianual”) tarda años en acumularse, es más resistente a las tormentas, y también al calor tanto de arriba como de abajo. La disminución drástica en el grosor del hielo puede alterar la salinidad y temperatura del agua, en especial en el Atlántico Norte, lo que podría impactar en los sistemas de circulación atmosféricos y oceánicos del mundo. Con el tiempo, según teorizan los científicos, los cambios extremos podrían desencadenar un cambio de ruta de la corriente del Golfo, lo que causaría un frío sin precedentes en Europa y posiblemente en el noreste de Estados Unidos, aun cuando el resto del planeta continúe calentándose.

Una observación detallada del hielo que se funde rápidamente podría indicar con antelación el colapso del casquete polar ártico, lo que nos advertiría sobre cambios climáticos abruptos que se avecinen.

Con los registros de ICESat y de los submarinos de la NASA, los investigadores determinaron que el grosor del hielo ártico disminuyó alrededor de 1,75 m (6 ft) entre 1980 y el 2008. Otros programas de control mostraron que el volumen de la banquisa disminuyó unos 4291 km3 (1029 mi3) al final del verano y 1479 km3 (355 mi3) al final del invierno entre el 2003 y el 2012. En la actualidad, el volumen de la banquisa está en el punto más bajo de la historia para esta época del año desde que comenzaron los registros, lo que podría presagiar un nuevo récord mínimo de extensión de la banquisa para septiembre próximo.

Tal como están las cosas, los programas satelitales que monitorean el grosor de la banquisa continuarán y se expandirán. La misión CryoSat-2 de la Agencia Espacial Europea utiliza longitudes de onda de radar, que hace rebotar un pulso sobre la superficie del hielo para recolectar datos sobre el grosor. Y, si bien el programa ICESat de la NASA terminó en el 2009, la Operación IceBridge ha estado recolectando datos sobre el grosor de la banquisa por medio de aerofotogrametría sobre el hielo polar.

“Estos datos son muy valiosos, pero solo es una misión aérea”, explica Nathan Kurtz, investigador principal y científico del proyecto IceBridge, responsable de la producción de datos sobre la banquisa. Este invierno, Operación IceBridge extendió su área de cobertura hasta la cuenca euroasiática del Ártico mediante dos vuelos de investigación, que salieron de Svalbard, un archipiélago noruego.

“Con IceBridge, no logramos cubrir el Ártico entero, por lo que no es tan [exhaustivo] como el satélite, pero podemos mirarlo como una estadística y hacer deducciones”.

A fines del 2018, la NASA planea lanzar el ICESat-2, que continuará controlando el grosor de la banquisa desde la órbita, mediante un instrumento de láser para tomar mediciones que puedan detectar el grosor hasta una pulgada.

El sol se ubica bajo en el horizonte, sobre panqueques de hielo solidificado en el océano Ártico. El futuro del casquete polar es sumamente incierto y, pronto, cuando los últimos satélites DMSP caigan, también será incierta la capacidad de los investigadores para registrar los cambios continuos en la zona. Foto cortesía Andy Mahoney / NSIDC.

¿Se avecinan recortes en satélites con Trump?

Estas operaciones actuales y propuestas ofrecen un destello de esperanza para muchos científicos del clima, quienes están revisando el presupuesto 2018 que propuso la presidencia de Trump y que se dio a conocer el martes.

Los programas de satélites climáticos y sobre cambio climático sufrirán recortes bajo el mandato de Trump; incluso habrá un presupuesto reducido para los próximos dos satélites en órbita polar del NOAA. El satélite PACE de la NASA, programado para lanzarse en el 2022 y destinado a monitorear la contaminación en los océanos y en la atmósfera, quedará eliminado. También se eliminará el Observatorio Orbital de Carbono 3, que mide el dióxido de carbono atmosférico.

“[Estos satélites] no fueron considerados como misiones de la NASA de alta prioridad en la Encuesta Decenal de Geociencia, que refleja el consenso de la comunidad científica sobre las prioridades espaciales en Geociencia”, según consta en el documento del presupuesto 2018.

Un programa que hasta ahora no ha pasado por el recorte fiscal de la presidencia Trump es Landsat 9, que controla la deforestación, la recesión glacial y otros factores que muestran cómo afecta el cambio climático a la Tierra. El Landsat es un trabajo conjunto del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS, por sus siglas en inglés) y la NASA, y ha estado recolectando imágenes desde 1972, lo que lo convierte en el programa de imágenes satelitales de mayor continuidad de la historia.

“La directiva inicial para la NASA en el presupuesto [acotado] propuesto por el presidente tenía un lenguaje específico que impactaría en tres misiones: DISCVR, PACE y CLARREO —explica Douglas Morton, un científico experto en Física de la NASA, quien se especializa en teledetección en geociencias—. Estas misiones se concentran específicamente en la calidad del aire y en el clima… En estos momentos, estamos esperando directivas de financiación del Congreso, ya que la autorización del presupuesto puede diferir de la sugerencia del presidente”.

Como los satélites DMSP fueron construidos bajo la dirección del MD como un medio para observar los sistemas climáticos del Ártico a fin de proteger las operaciones militares —inclusive análisis diarios de las rutas de las aeronaves y de las condiciones meteorológicas—, es posible que este uso ofrezca cierta protección presupuestaria para los programas futuros de monitoreo, ya que Trump busca aumentar el gasto militar, aun cuando recorta programas claramente dedicados al clima bajo la conducción de la NASA y del NOAA.

Pero, aun en el mejor de los casos, aunque el Congreso destinara de repente fondos para cubrir la brecha inminente en la cobertura de la banquisa, ese dinero no sería recibido con la suficiente rapidez para hacer la diferencia, ya que lleva años construir, configurar y lanzar satélites.

Una brecha entre los satélites es inevitable, y dejará al mundo a ciegas para controlar la disminución de la extensión del hielo oceánico en una época en la que el Ártico está progresiva y gravemente más inestable. La culpa de esta brecha en la recolección de datos puede recaer en un Congreso de los Estados Unidos dominado por republicanos que niegan el cambio climático.

“No puedo restarle importancia al valor de un registro consistente a largo plazo —comenta Gallaher—. Esto no es un ejercicio académico esotérico. Esto nos informa cómo está el planeta. Si quedamos a ciegas, si intentamos calcularlo a partir de otros medios, podríamos tener una diferencia amplia de porcentaje [en el registro preciso de la cobertura de la banquisa]. Si estuviéramos en el 2021 y hubiésemos llegado al mínimo de banquisa, y quisiéramos compararlo con el 2017, no podríamos hacerlo. No habría modo de averiguarlo”.

La falta de un registro científico continuo sobre la banquisa, en un momento crítico de la historia de nuestro clima global, podría hacer más difícil tomar como modelo y predecir los cambios en el Ártico y en el clima mundial, lo que podría resultar en sorpresas climáticas horribles, repentinas e inesperadas.

La banquisa de invierno está cada vez más delgada y más fragmentada con el paso de las décadas. Lamentablemente para la humanidad y para los ecosistemas del mundo, lo que comienza en el Ártico no se queda en el Ártico. El deshielo de la banquisa tiene un impacto importante en los sistemas climáticos mundiales. Foto: usuario odwalker de Flickr.