Ciencia

Por primera vez podremos observar cómo el hemisferio occidental inhala y exhala todos los días, y veremos cómo cambian las estaciones a través de los ojos de la biosfera. Equipados con estas observaciones, los científicos comprenderán mejor las contribuciones al balance del carbono. Estas observaciones ayudarán a realizar predicciones más precisas acerca del futuro de la Tierra.

Con escaneos diarios de grandes concentraciones de masas terrestres en el hemisferio occidental, GeoCarb proporcionará una cantidad sin precedentes de mediciones de alta calidad de dióxido de carbono, metano y monóxido de carbono en la atmósfera. Estas observaciones, junto con las mediciones de la actividad fotosintética de las observaciones del SIF, elevarán nuestra comprensión del ciclo del carbono a un nuevo nivel.

El carbono es un componente fundamental de la vida en nuestro planeta. Se almacena en depósitos en la Tierra, en rocas, plantas y suelo, en los océanos y en la atmósfera. Y circula constantemente entre estos diferentes depósitos. Comprender el ciclo del carbono es de vital importancia por muchas razones. Nos proporciona energía, almacenada como combustible fósil. Los gases de carbono en la atmósfera ayudan a regular la temperatura de la Tierra y son esenciales para el crecimiento de las plantas. El carbono que pasa de la atmósfera al océano apoya la fotosíntesis del fitoplancton marino y el desarrollo de los arrecifes. Estos procesos y muchos otros están entrelazados con el clima de la Tierra, pero la forma en que los procesos responden a la variabilidad y al cambio climático no está bien definida.

Algunos años, la biosfera extrae más CO2 de la atmósfera; en otros, libera más. Queremos saber más sobre las causas de las diferencias de un año a otro porque ese proceso contiene pistas sobre cómo funciona el ciclo del carbono. Por ejemplo, durante El Niño de 1997-1998, un fuerte aumento del CO2 fue impulsado en gran medida por los incendios en Indonesia. El Niño más reciente en 2015-2016 también provocó un aumento en el CO2, pero la causa probablemente fue una mezcla compleja de efectos en los trópicos, incluida la reducción de la fotosíntesis en la Amazonia, la liberación de CO2 en el suelo impulsada por la temperatura en África e incendios en el área tropical de Asia. Estos dos ejemplos de variabilidad de un año a otro en el ciclo del carbono, tanto a nivel mundial como regional, reflejan lo que creemos ahora, es decir, que la variabilidad está impulsada en gran medida por los ecosistemas terrestres. La capacidad de sondear la interacción clima-carbono requerirá una comprensión mucho más cuantitativa de las causas de esta variabilidad en cada nivel de proceso de varios ecosistemas.

La biosfera terrestre exhibe retroalimentaciones tanto positivas como negativas. El hecho de que la biosfera terrestre sea un sumidero neto mayor (o que sea un sumidero neto) de emisiones de CO2 que el océano, es una desviación significativa de lo que se pensaba hace unas décadas. También sabemos que este sumidero terrestre es muy variable (conocemos la variabilidad durante más de dos décadas), y existe una variabilidad significativa que parece estar ligada a patrones y modos climáticos como El Niño y La Niña.

La medición de metano de GeoCarb será un elemento crucial para comprender el sistema/ relación global entre el carbono y el clima. El metano es producido por sistemas naturales, como los humedales, y por actividades humanas como la producción de gas natural. No entendemos la porción de metano en el ciclo de carbono tan bien como el CO2. Pero al igual que con el CO2, las observaciones de metano nos explican el funcionamiento de los sistemas naturales. Los pantanos liberan metano como parte de la descomposición natural del sistema. La tasa de liberación depende de qué tan húmedo / seco y cálido / frío esté el sistema. No se sabe cuánto contribuye la producción de gas natural a las emisiones de metano. Una razón para cuantificar estas emisiones con mayor precisión es que representan una pérdida de ingresos para los productores de energía. La Agencia de Protección Ambiental estima una tasa de fugas en los EUA de alrededor del 2%, que podría ser equivalente a miles de millones de dólares al año. Basado en simulaciones, esperamos que GeoCarb produzca mapas que resalten las fugas más grandes con solo unos pocos días de observaciones. Encontrar fugas reducirá los costos para los productores de energía y reducirá la huella de carbono del gas natural. Actualmente, las empresas de energía encuentran fugas enviando personal con equipo de detección a los sitios sospechosos de fugas. Los sensores más modernos podrían abaratar el proceso, sin embargo solo se implementan de manera limitada y solo se producen cuando se necesitan. Las observaciones periódicas de GeoCarb proporcionarán información sobre fugas a los productores de manera oportuna y frecuente para ayudarlos a limitar sus pérdidas.