Nuevas Ideas de OCO-2 Exhibidas en la Ciencia

La colección especial de documentos basados en OCO-2 incluye nuevos detalles sobre las emisiones de dióxido de carbono que varían en torno a ciudades individuales como los Ángeles. Fotografía: NASA/JPL-Caltech/Google Earth

Los datos satelitales de alta resolución del Observatorio de carbono en órbita de la NASA-2 están revelando las formas sutiles en que el carbono enlaza todo en la Tierra-el Océano, la Tierra, la atmósfera, los ecosistemas terrestres y las actividades humanas. Los científicos que utilizan los primeros 2 1/2 años de OCO-2 Data han publicado una colección especial de cinco artículos hoy en la revista Science que demuestra la amplitud de esta investigación. Además de mostrar cómo la sequía y el calor en los bosques tropicales afectaron los niveles globales de dióxido de carbono durante el 2015-16 el niño, otros resultados de estos trabajos se centran en la liberación y absorción del carbono oceánico, las emisiones urbanas y una nueva forma de estudiar la fotosíntesis. Un documento final de OCO-2, científico adjunto del proyecto Annmarie Eldering del Laboratorio de Propulsión de Jet de la NASA en Pasadena, California, y sus colegas da una visión general del estado de la ciencia OCO-2.

Las Emisiones de las Ciudades Individuales y los Volcanes Visibles desde el Espacio.

Más de 70 por ciento de las emisiones de dióxido de carbono de las actividades humanas provienen de las ciudades, pero debido a que el gas se mezcla rápidamente en la atmósfera, las emisiones urbanas son difíciles de aislar y analizar. Florian Schwandner de JPL y sus colegas utilizaron las observaciones de OCO-2 para detectar cómo las emisiones de dióxido de carbono varían en torno a las ciudades individuales--la primera vez que esto se ha hecho con datos recogidos en pocos minutos del espacio. Sobre los Ángeles y los alrededores, fueron capaces de detectar diferencias tan pequeñas como el 1 por ciento de las concentraciones totales de dióxido de carbono atmosférico dentro de la columna de aire debajo del satélite.

Las mediciones de OCO-2 en Los Ángeles fueron lo suficientemente detalladas para capturar diferencias en las concentraciones dentro de la ciudad que resultaron de fuentes localizadas. También rastrearon la disminución de las concentraciones de dióxido de carbono a medida que la nave espacial pasó de la ciudad abarrotada a los suburbios y hacia el desierto escasamente poblado hacia el norte.

La órbita de OCO-2 también le permitió observar señales significativas del dióxido de carbono de las plumas aisladas de tres volcanes en la nación pacífica de la isla de Vanuatu. Una órbita directamente a sotavento del Mt. Yasur, que ha estado en erupción persistente desde al menos el 1700, produjo una estrecha cadena de dióxido de carbono que era de aproximadamente 3,4 partes por millón más alto que los niveles de fondo-consistente con las emisiones de 41,6 kilo tones de dióxido de carbono al día. Esta es una valiosa cuantificación de las emisiones volcánicas, que son pequeñas en comparación con las emisiones humanas promedio de alrededor de 100.000 kilo Tones por día.

El Niño Reprimió el Lanzamiento de Carbono del Océano Tropical

Abhishek Chatterjee del centro de vuelo espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, y sus colegas estudiaron cómo el gran 2015-16 el niño afectó el dióxido de carbono sobre el Océano Pacífico tropical.

Esta región del océano es generalmente una fuente de dióxido de carbono a la atmósfera. Como parte de la circulación global del océano, los pozos de agua frías y dióxido de carbono ricos hasta la superficie en esta región, y los outgases de dióxido de carbono extra a la atmósfera. Debido a que los eventos de El Niño suprimen esta recesión, los científicos han conjeturado que reduce las emisiones de dióxido de carbono del océano y, por tanto, causa una desaceleración en la tasa de crecimiento de las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono. Sin embargo, hasta OCO-2, no ha habido observaciones atmosféricas adecuadas sobre el Pacífico Tropical Remoto para confirmar esta teoría.

Los datos de OCO-2 muestran que en los primeros meses del 2015-16 El Niño, la tasa de dióxido de carbono liberado del Pacífico tropical a la atmósfera disminuyó en 26 a 54 por ciento. Eso se traduce en una reducción a corto plazo de 0,4 a 0,5 partes por millón en la concentración atmosférica, o cerca del 0,1 por ciento del dióxido de carbono atmosférico total.

Un cambio de una décima parte del uno por ciento en dióxido de carbono puede sonar insignificante, pero ocurrió sobre una región en el Océano Pacífico sobre el tamaño de todo el continente de Australia. Esta reducción de las emisiones de dióxido de carbono durante unos meses fue lo suficientemente fuerte como para que pudiera ser observada por el OCO-2 y el Sistema Nacional de Observación de Boyas del Pacífico tropical de la Administración Oceánica y Atmosférica, que mide directamente el dióxido de carbono concentraciones en la superficie del océano. El récord en el dióxido de carbono atmosférico que ocurrió en 2015 y 2016 habría sido aún mayor sin esta disminución en las emisiones del océano Pacífico tropical.

Con OCO-2, los científicos pueden observar estos pequeños cambios por primera vez, un primer paso hacia la comprensión de la sensibilidad del ciclo de carbono a las variaciones climáticas en una escala de años a décadas.

Una Nueva Forma de Medir la Fotosíntesis.

Además de dióxido de carbono, los espectrómetros de alta resolución de OCO-2 pueden observar fluorescencia inducida por el Sol, o SIF. Esta radiación, emitida por las moléculas de clorofila en las plantas, indica que la fotosíntesis está ocurriendo. SIF proporciona una valiosa visión de la fotosíntesis global porque captura la fotosíntesis durante la temporada de crecimiento y también su desaceleración, por ejemplo, sobre los bosques perennes en invierno, cuando los árboles mantienen la clorofila pero dejan de absorber el dióxido de carbono de la atmósfera.

Ying Sun de la Universidad de Cornell en Ithaca, Nueva York, y sus colegas informan sobre las mediciones únicas de SIF de OCO-2, que proporcionan una resolución espacial mucho más alta que cualquier sistema anterior. La mejor resolución permitió a los científicos realizar la primera validación de SIF a partir de observaciones simultáneas en el aire.

La imagen más pequeña de OCO-2 "huella" en la Tierra permitió a los investigadores hacer una comparación más directa de las mediciones satelitales con mediciones basadas en Tierra de los flujos de dióxido de carbono entre las plantas y el aire. Encontraron una relación consistente entre SIF y la toma de dióxido de carbono en las plantas a través de diferentes tipos de ecosistemas. Este hallazgo establece la dirección de estudios en profundidad que pueden iluminar aún más la relación entre SIF y la fotosíntesis global.

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Written by Carol Rasmussen
NASA's Earth Science News Team

Traducción: El Quelonio Volador