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De rollos de película olvidados a los big data: el deshielo desde los cielos
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De rollos de película olvidados a los big data: el deshielo desde los cielos

La observación más antigua del deshielo antártico data de películas de los años 70 con imágenes de radar de un avión militar. Hoy, decenas de satélites permiten este trabajo. Pero la clave está en saber procesar esa ingente cantidad de datos. Una empresa radicada en Barcelona lo hace para las agencias espaciales.



En 1971, un avión militar Hércules empezó a hacer pasadas por el oeste de la Antártida, equipado con un radar. No buscaba bases ocultas de los soviéticos bajo la espesura helada. En realidad, respondía a un proyecto de la Universidad de Stanford y el Instituto Scott-SPRI (Cambridge).

Todo lo que sacó el radar, filmado en películas, se considera hoy big data climático. El interés científico de aquellos viajes, que se prolongaron durante siete años, no era otro que mirar cómo era lo que había bajo las aguas heladas. Poco se hablaba entonces de algo que hoy está condicionando el perfil futuro del mapamundi: el deshielo.

Las ondas de radar penetraron en los glaciares y permitieron perfilar sus profundidades como lo haría una ballena con su cántico. El material se rodó en películas de cine de 35 mm, almacenadas en cientos de latas. Más de 402.000 km en las pasadas que se extendieron hasta 1978.

Radar a bordo del avión militar usado en los setenta | Univ. Stanford

Llegaron los ochenta y los noventa. Los lanzamientos de satélites dejaron de ser noticia para convertirse en algo habitual. El Ártico y la Antártida pasaron a ser objeto de un gran hermano permanente desde los cielos. Quizás por ello, aquellas latas llenas de películas quedaron en el olvido.

Ahora, casi 50 años después, es tal la cantidad de big data satelitales que sabemos muy bien lo que pasa en el minuto a minuto de la Tierra. Pero tenemos verdaderas dificultades para contrastar con el pasado.

Por eso, aquellas filmaciones de los setenta se revelan como un valiosísimo testimonio de otros tiempos congelados y han permitido sacar a la luz el calentamiento de una de las regiones más sensibles e inestables del planeta.

El glaciar Thwaites, en la Antártida occidental, pierde hasta 60 metros por década. Este enorme río de hielo ha mostrado ser más inestable de lo previsto, según las conclusiones preliminares publicadas en PNAS.

De la Antártida y Groenlandia a Barcelona

De vuelta al presente, en junio de 2018, se publicaba en Nature el más completo estudio sobre el balance de masas de hielo antártico. Mostraba cómo había perdido más de 2,7 billones de toneladas desde 1992 y hasta 2017. Aquello se pudo conocer gracias a datos de satélite (aquí, el XLS) acumulados.

Entre quienes procesaron esos datos está el equipo de Laia Romero, al frente de Lobelia Earth. Una empresa radicada en Barcelona que trabaja para las agencias espaciales NASA y ESA y, particularmente, con proyectos como IMBIE: una colaboración internacional que proporciona estimaciones de la contribución de la capa de hielo al aumento del nivel del mar.

Laia Romero es oceanógrafa y directora de Lobelia Earth | Ximo Fernández

«Quienes formamos Isardsat (matriz de Lobelia) hace muchos años que trabajamos con estos datos de satélites –explica Romero–. Hace un par de años creamos un grupo de emergencia climática porque vimos que ocupábamos el hueco entre la gente que trabaja con modelos matemáticos, la que trabaja con observaciones de campo y los usuarios finales (organizaciones gubernamentales y no gubernamentales)».

Su último trabajo fue publicado en diciembre, también en Nature. Esta vez, centrado en el hielo ártico y el impacto de su derretimiento en la subida del nivel del mar global, que «ha sido infravalorada».

Romero explica que, tras analizar datos de 1992 a 2018, «con Groenlandia podemos ver que el nivel del mar puede llegar a aumentar hasta unos 6 metros [en la costa] a partir del deshielo de la masa que encontramos ahí».

Lo llamativo de este trabajo es que hasta 1990 había un equilibrio entre el hielo que se perdía y el que se ganaba. Como en el hemisferio sur, el deshielo se acelera en los últimos años, vertiendo al océano, en este caso, más de 3 billones de toneladas de material derretido en este periodo.

«Lo que pasa en Groenlandia como lo que pasa en Rusia tiene un impacto en el mundo», recuerda Romero, quien recalca que la clave para sacar conclusiones es la observación a largo plazo.

Ciencia polar como laboratorio de la emergencia climática

De los datos digitalizados por los equipos de las universidades de Stanford y Cambridge se deduce cómo ese deshielo se ha acelerado en los últimos años. Teniendo en cuenta que los primeros trabajos con radar en la Antártida datan de finales de los años 60, ya tenemos series bastante largas para sacar conclusiones.

¿Es producto de un calentamiento global sostenido este deshielo? La intuición diría que sí. Pero la ciencia es cauta y tiene métodos para hablar de emergencia climática. Según explica Laia Romero, son necesarios «datos de al menos 30 años para poder establecer tendencias». Y aquí es donde volvemos a nuestro antártico avión de los setenta.

Preparación para digitalizarlas bobinas del radar por D. Schroeder y J. Daniel  | Univ. Stanford

Si juntamos aquellos datos (nada menos que el equivalente a 80 Tb de imágenes radar casi en resolución cine) con los de los satélites actuales peinando la Antártida y el Ártico, vemos «con observaciones lo que los científicos de todo el mundo hace años que están diciendo. Y estamos llegando ahora a nuevos récords a nivel de carbonización y del impacto de la emergencia climática», apostilla Romero.

Según reza literalmente el estudio, «las pérdidas acumuladas de hielo de Groenlandia en su conjunto han estado cerca de las tasas pronosticadas por el Panel de Expertos del Cambio Climático (IPCC) para su escenario de mayor calentamiento».

Si con los big data satelitales sabemos que Groenlandia está ya aportando anualmente unos 10 mm al nivel del mar (frente a 1 mm en los noventa), con los viejos rollos de película radar vemos que sólo el glaciar Twaittes es responsable del 4% de las subidas globales del nivel del mar. Ya tenemos dos puntos calientes en el planeta.

De la sala de proyecciones a la inteligencia artificial

«Las agencias espaciales son nuestra casa», dice Romero. «Desarrollamos algoritmos operacionales para procesar los datos de los satélites». Algo inimaginable hace 50 años.

Por eso el trabajo del equipo de Stanford, tan analógico, «fue todo un viaje en el tiempo», según explica su autor principal, Dustin Schroeder. «Esta es un zona de bastante difícil acceso y tenemos mucha suerte de que volasen en su momento sobre de esta plataforma de hielo». Pero tampoco fue fácil acceder a aquel material.

Utilizando fondos para su laboratorio, Schroeder comenzó a buscar expertos que pudieran manejar películas antiguas. 

Tuvieron que llamar a expertos de Hollywood para digitalizar los rollos de película radar de los setenta

Llamó a la Academia del Cine en Hollywood. Compró un escáner especializado, buscó algunos de los equipos antiguos que necesitaba en eBay y contó con dos historiadores del arte en junio de 2016.

En el transcurso de dos semanas, cortaron, grabaron y escanearon alrededor de 1.000 rollos de película en 8 mm, 35 mm y Súper 8, tal y como explicó en Nature.

Observación de un canal de agua bajo el hielo en tres puntos | Schroeder

Aquello sacó a la luz a toda una película de acción pretérita: volcanes, restos de erupciones prehistóricas, lagos inmensos y montes abruptos ocultos bajo el hielo. Algo que hoy ven sin mucho problema los satélites, pero sin el aura del cinematógrafo original.

«Los satélites son relativamente nuevos. Hoy empieza a despegar este tipo de estudios con los que podemos integrarlos en la modelización», precisa Romero, quien recuerda que no sólo contamos con teledetección, sino herramientas como cores de medición sobre el lugar.

La combinación de ambas tecnologías es tan prometedora científicamente como desmoralizadora climáticamente. Explica Schroeder que «comparamos los datos digitalizados con las mediciones de radar moderno para revelar que la plataforma de hielo oriental remanente de Thwaites había adelgazado entre un 10% y un 33% entre 1978 y 2009».

Ahora espera poder hacer lo mismo con Groenlandia. Allí también volaron viejos aviones con radar y filmadora. Sus datos, digitalizados, podrán compararse con trabajos como en el que ha participado el equipo de Laia Romero.

Satélites que anticipan plagas y siguen los vertidos de plástico

Los satélites de observación se han hecho relativamente populares en casos como los incendios de Australia o, en España, los efectos de la borrasca Gloria. Imágenes espectaculares, muy descriptivas y casi en tiempo real, como las que proporciona el sistema Copernicus (UE).

«Copernicus es una de las grandes fuentes de big data de la Tierra, con datos gratuitos. Tiene un enorme potencial social», precisa Romero, quien pone el foco en otras aplicaciones de esos datos. Empezando por la contaminación en las ciudades o buscar cómo circulan los residuos de plástico por el mundo.

Ejemplos de visualizaciones procesadas a partir de satélites | Lobelia

El proyecto MIREIA (ESA) «busca patrones en la señal SAR (una tecnología de radar) para nuevas misiones sobre problemas importantes, como el plástico: sus fuentes, cómo se mueve por océanos y generar información que in situ es muy difícil de hacer».

Centenares de imágenes de radar buscando patrones. ¿Cómo se distingue lo que es plástico de lo que no? «Trabajamos con inteligencia artificial para extraer información de estas bases de datos». O sea, que las máquinas «distingan el plástico del no plástico».

En Lobelia Earth también trabajan en proyectos que permiten prevenir desastres agrícolas. «La FAO usa información de satélite para anticiparse a plagas de langosta, con un impacto bestial en África, como el Sahel, pueden adelantarse a episodios severos con tres meses de antelación, a partir de información de la humedad del suelo».

¿Cómo? «Con datos ópticos ves cuando una planta se seca. Con tecnologías con microondas en banda L, vemos la humedad del suelo y sabemos que ahí está pasando o va a pasar algo», explica Romero.

Que está pasando algo en el clima terrestre es un hecho. Desde los cielos, la mirada del pasado y la del presente permitirá evaluar su alcance. Quizás sea una inteligencia artificial, capaz de digerir ingentes cantidades de datos silenciosos, la que dé la próxima voz de alarma a los humanos pobladores del planeta.

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