La NASA lanza una nueva vista llamativa de dióxido de carbono

Usando observaciones de NASA orbitando carbono Observatorio-2, los científicos han desarrollado un nuevo modelo de comportamiento de carbono en nuestra atmósfera desde 01 de septiembre de 2014, a 31 de agosto de 2015. Tales modelos se pueden utilizar para comprender mejor y predecir donde las concentraciones de dióxido de carbono podrían ser especialmente altas o bajas.

Crédito: NASA Goddard Space Flight Center/K. Mersmann, M. Radcliff, productores

Un nuevo proyecto de Supercomputadora de la NASA se basa en mediciones de satélite de la Agencia de dióxido de carbono y combina con un sofisticado modelo de sistema de tierra para proporcionar uno de los puntos de vista más realistas pero de cómo se mueve este gas de efecto invernadero críticos a través de la atmósfera.

Créditos: NASA Goddard Space Flight Center/K. Mersmann, M. Radcliff, productores

Los científicos han rastreado la creciente concentración de dióxido de carbono que atrapa el calor durante décadas utilizando sensores en tierra en algunos lugares. Una visualización de alta resolución del nuevo producto de datos combinados ofrece una perspectiva totalmente diferente. La visualización se generó por el modelado Global y oficina de asimilación Goddard Space Flight Center de la NASA, Greenbelt, Maryland, utilizando datos del satélite de órbita Observatorio del carbono-2 (OCO-2) de la agencia, construido y operado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, Pasadena, California.

La visualización 3D revela detalles sorprendentes patrones complejos que el dióxido de carbono en la atmósfera aumenta, disminuye y se mueve por todo el mundo en el período de septiembre de 2014 para septiembre de 2015.

El Dióxido de carbono atmosférico actúa como termostato de la Tierra. Concentraciones crecientes del gas invernadero, debido principalmente a la quema de combustibles fósiles para la energía, han impulsado la actual tendencia de calentamiento a largo plazo de la Tierra. Los puntos de visualización que están haciendo los avances científicos en la comprensión de los procesos que controlan de cuánto del emitido del dióxido de carbono permanece en la atmósfera y cuánto tiempo permanece allí, preguntas que en última instancia determinará el clima futuro de la Tierra.

Los científicos saben que casi la mitad de todas las emisiones causadas por los humanos son absorbida por la tierra y el océano. La comprensión actual es que alrededor del 50% de las emisiones permanecen en la atmósfera, cerca del 25% son absorbido por la vegetación en la tierra, y cerca del 25% son absorbido por el océano. ¿Sin embargo, esos números aparentemente simples dejan a los científicos con preguntas complejas y críticas: que los ecosistemas, especialmente en la tierra, están absorbiendo qué cantidades de dióxido de carbono? ¿Quizás más significativamente, ya mantenidas las emisiones, será la tierra y el océano en continuar esta tasa de absorción o llegará a un punto de saturación?

El nuevo conjunto de datos es un paso para responder estas preguntas, explica Lesley Ott, un científico del ciclo del carbono en Goddard de la NASA y miembro del equipo científico de OCO-2. Los científicos necesitan entender los procesos de conducción el "flujo de carbono", el intercambio de dióxido de carbono entre la atmósfera, tierra y océano, dijo Ott.

"No podemos medir el flujo directamente en alta resolución a través de todo el mundo", dijo. "Estamos tratando de construir las herramientas necesarias para proporcionar una imagen fiel de lo que está sucediendo en la atmósfera y se traducen en una imagen precisa de lo que está sucediendo con el flujo. Todavía hay un largo camino por recorrer, pero este es un paso muy importante y necesario en esa cadena de descubrimientos acerca de dióxido de carbono."

OCO-2, lanzado en el año 2014, es el primer satélite de la NASA diseñada específicamente para medir el dióxido de carbono atmosférico en escalas regionales.

"Desde septiembre de 2014, OCO-2 ha estado regresando casi 100.000 estimadas de dióxido de carbono sobre el globo cada día. Herramientas como las desarrolladas por nuestros colegas en el modelado Global y oficina de asimilación son esenciales para el análisis y la interpretación de este conjunto de datos de alta resolución, "dijo" David Crisp, jefe de equipo de ciencia de OCO-2 en el JPL.

El modelado Global y asimilación, oficina, (GMAO) ha incluido previamente el dióxido de carbono en su modelo de sistema de tierra de GEOS, que se utiliza para todo tipo de estudios atmosféricos. Este nuevo producto se basa en que el trabajo mediante la técnica de asimilación de datos para combinar las observaciones de OCO-2 con el modelo. "Asimilación de datos es el proceso de mezcla de simulaciones de modelos con medidas reales, con la precisión, resolución y cobertura necesarias para reflejar nuestra mejor comprensión del intercambio de dióxido de carbono entre la superficie y la atmósfera,", explicó Brad Weir, un investigador en el GMAO.

La visualización muestra información sobre el dióxido de carbono que no se ha visto antes en tal detalle: la subida y la caída de dióxido de carbono en el hemisferio norte a lo largo de un año; la influencia de los continentes, cadenas montañosas y las corrientes oceánicas en patrones del tiempo y por lo tanto movimiento de dióxido de carbono; y la influencia regional de fotosíntesis muy activo en lugares como el cinturón maicero de Estados Unidos.

Mientras que las fluctuaciones de dióxido de carbono finamente detallada son llamativas, también recuerdan GMAO jefe Steven Pawson de los científicos de progreso están haciendo con modelos del sistema terrestre. Un paso futuro será integrar un módulo más complejo de la biología en el modelo para orientar mejor las preguntas de la absorción de dióxido de carbono y liberación por los bosques y otros ecosistemas de la Tierra.

Los resultados destacados aquí demuestran el valor de capacidades únicas de la NASA en la observación y modelado de la Tierra. También destacan la colaboración entre centros de la NASA y el valor de supercomputación potente. La asimilación se creó utilizando un modelo denominado el Goddard tierra observando sistema modelo versión 5 (GEOS-5), que fue administrado por el clúster de superordenador Discover en el centro de Goddard de la NASA para la simulación del clima.

"Nos ha llevado muchos años para tirar todos juntos," dijo de Pawson. "El nivel de detalle incluido en este conjunto de datos nos da mucho optimismo que nuestros modelos y observaciones empiezan a dar una visión coherente del ciclo del carbono".

La NASA recoge datos de espacio, aire, tierra y mar para aumentar nuestra comprensión de nuestro planeta, mejorar vidas y salvaguardar nuestro futuro. La NASA desarrolla nuevas formas de observar y estudiar sistemas naturales interconectados de la tierra con los registros de datos a largo plazo. La agencia libre comparte este conocimiento único y trabaja con instituciones alrededor del mundo para obtener nuevos conocimientos sobre cómo está cambiando nuestro planeta.

Alan Buis
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
818-354-0474
alan.buis@jpl.nasa.gov

Patrick Lynch
NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
757-897-2047
patrick.lynch@nasa.gov

Traducción: El Quelonio Volador