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Visualización de las elevadas emisiones de CO2 (NASA)

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El dióxido de carbono (CO2) es el gas de efecto invernadero que más contribuye al cambio climático. Sin embargo, su aumento en la atmósfera sería aún más rápido sin los sumideros de carbono terrestres y oceánicos, que absorben colectivamente cerca de la mitad de las emisiones humanas cada año. Las avanzadas técnicas de modelización informática de la Oficina de Modelización y Asimilación Global de la NASA permiten desentrañar las influencias de las fuentes y los sumideros y comprender mejor de dónde viene y adónde va el carbono.

El Observatorio Orbital del Carbono 2 (OCO-2) de la NASA proporciona el conjunto de datos más completo de seguimiento de la concentración de dióxido de carbono atmosférico (CO₂), el principal impulsor del cambio climático. Cada día, el OCO-2 mide la luz solar reflejada en la superficie de la Tierra para deducir la proporción de mezcla de CO₂ promediada en columnas de aire seco y proporciona unas 100.000 observaciones sin nubes. A pesar de estos avances, los datos de OCO-2 contienen muchas lagunas donde no hay luz solar o donde las nubes o los aerosoles son demasiado espesos para obtener datos de CO₂. Para colmar las lagunas y proporcionar a los usuarios de la ciencia y las aplicaciones un producto espacialmente completo, los datos del OCO-2 se asimilan en el Sistema Goddard de Observación de la Tierra (GEOS) de la NASA, un complejo sistema de modelización y asimilación de datos utilizado para estudiar el tiempo y el clima de la Tierra. GEOS también se nutre de las observaciones por satélite de las luces nocturnas y el verdor de la vegetación, junto con cerca de un millón de observaciones meteorológicas recogidas cada hora. Estos datos ayudan a los científicos a inferir las proporciones de mezcla de CO2 incluso cuando no existe una observación directa de OCO-2 y proporcionan información adicional sobre la altitud de los penachos de CO₂ que el satélite no es capaz de ver. Juntos, OCO-2 y GEOS crean una de las imágenes más completas del CO₂.

La visualización que aparece en esta página muestra la atmósfera en tres dimensiones y destaca la acumulación de CO₂ durante un único año natural (del 1 de enero al 31 de diciembre de 2021). Cada año, la vegetación y los océanos del mundo absorben aproximadamente la mitad de las emisiones humanas de CO₂, prestando un servicio increíblemente valioso que ha mitigado el ritmo de acumulación de gases de efecto invernadero en la atmósfera. Sin embargo, alrededor de 2,5 partes por millón permanecen en la atmósfera cada año provocando una marcha ascendente constante de las concentraciones que los científicos han seguido desde la década de 1950 en estaciones de superficie.

La visualización volumétrica comienza el 1 de enero de 2021, mostrando las mayores concentraciones de CO₂, que están más cerca del suelo, lo que revela el movimiento estacional del elevado CO₂ a escala global. Durante los meses de junio a septiembre (meses de verano para el hemisferio norte), las concentraciones globales de CO₂ tienden a ser más bajas porque las plantas del hemisferio norte absorben activamente CO₂ de la atmósfera a través de la fotosíntesis. Durante los meses de otoño e invierno del hemisferio norte, gran parte de este CO₂ se vuelve a liberar a la atmósfera debido a la respiración y puede verse cómo se acumula. En junio y julio de 2021, las plantas vuelven a extraer CO₂ de la atmósfera, pero se mantienen concentraciones notablemente más elevadas, en contraste con los colores casi transparentes del año anterior. El ritmo diurno del CO₂ es evidente en los bosques más grandes de nuestro planeta, como la selva amazónica en Sudamérica y la selva del Congo en África Central. El acelerado pulso de esas selvas se debe al ciclo día-noche; las plantas absorben CO₂ durante el día a través de la fotosíntesis cuando el sol está fuera, y luego dejan de absorber CO₂ por la noche.

Además de poner de relieve la acumulación de CO₂ atmosférico, esta visualización muestra lo interconectado que está el problema mundial de los gases de efecto invernadero. La combinación única de observaciones y modelos de la NASA desempeña un papel fundamental a la hora de ayudar a los científicos a seguir los aumentos de CO₂ a medida que se producen para comprender mejor su impacto climático.

Estas visualizaciones se basa en los siguientes papers:

  • Weir, B., Ott, L. E., Collatz, G. J., Kawa, S. R., Poulter, B., Chatterjee, A., Oda, T., and Pawson, S.: Bias-correcting carbon fluxes derived from land-surface satellite data for retrospective and near-real-time assimilation systems, Atmos. Chem. Phys., 21, 9609–9628, https://doi.org/10.5194/acp-21-9609-2021, 2021.

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