El CSIC impulsa la misión HydroGNSS, un hito tecnológico para monitorizar el ciclo del agua y el cambio climático desde el espacio – RETEMA

Informe de la Misión HydroGNSS: Observación Terrestre para los Objetivos de Desarrollo Sostenible

Contexto y Lanzamiento de la Misión

El 28 de noviembre, la Agencia Espacial Europea (ESA) lanzó con éxito la misión HydroGNSS, la primera de su programa Scout, concebido para desarrollar proyectos de observación de la Tierra de bajo coste y alta agilidad. La misión, compuesta por dos satélites idénticos lanzados mediante un cohete Falcon 9, cuenta con una destacada participación del Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC). Su objetivo fundamental es avanzar en la comprensión global del ciclo hidrológico terrestre y los efectos del cambio climático, generando datos cruciales para la consecución de múltiples Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS).

Alineación Estratégica con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

Objetivo Principal: Monitoreo del Ciclo Hidrológico Global

La misión HydroGNSS está diseñada para proporcionar mediciones de variables climáticas esenciales que son fundamentales para la gestión de los recursos hídricos y la lucha contra el cambio climático. Este enfoque la alinea directamente con las metas de la Agenda 2030.

Contribuciones Específicas a los ODS

• ODS 6 (Agua Limpia y Saneamiento): Al medir la humedad del suelo y cartografiar zonas inundadas y humedales, la misión ofrece herramientas vitales para una gestión sostenible de los recursos hídricos.
• ODS 13 (Acción por el Clima): Los datos sobre el estado de congelación/deshielo, el permafrost y la biomasa forestal son indispensables para mejorar los modelos climáticos, comprender el ciclo del carbono y diseñar estrategias de mitigación y adaptación.
• ODS 2 (Hambre Cero): La información precisa sobre la humedad del suelo permite optimizar la planificación agrícola, mejorando la productividad y la seguridad alimentaria de forma sostenible.
• ODS 15 (Vida de Ecosistemas Terrestres): La capacidad de detectar humedales ocultos bajo la vegetación y estimar las reservas de carbono forestal contribuye directamente a la conservación de la biodiversidad y los ecosistemas terrestres.
• ODS 11 (Ciudades y Comunidades Sostenibles): La cartografía de inundaciones con baja latencia fortalece la gestión del riesgo de desastres y la planificación de infraestructuras resilientes.
• ODS 9 (Industria, Innovación e Infraestructura): HydroGNSS es un ejemplo de innovación tecnológica (New Space) que demuestra un modelo rentable y ágil para la monitorización terrestre, fomentando la infraestructura científica.

Metodología Tecnológica y Capacidades de Medición

Innovación a través de la Reflectometría GNSS (GNSS-R)

HydroGNSS emplea la técnica de reflectometría del Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS-R). Este método utiliza las reflexiones de señales de navegación (como GPS y Galileo) sobre la superficie terrestre para inferir parámetros físicos. Cada satélite está equipado con un receptor de cartografiado de retardo Doppler y dos antenas (cenital y nadir) para capturar tanto las señales directas como las reflejadas, generando mapas de alta precisión. Por primera vez, una misión de este tipo operará con dos polarizaciones, dos bandas de frecuencia y captura continua de señales, ampliando significativamente su potencial científico.

Variables Climáticas Esenciales (VCE) Monitoreadas

1. Humedad del suelo: Clave para la agricultura y la predicción meteorológica (ODS 2, ODS 13).
2. Zonas inundadas y humedales: Fundamental para la gestión del agua, la ecología y la evaluación de riesgos (ODS 6, ODS 11, ODS 15).
3. Estados de congelación y deshielo: Aporta información crítica sobre el permafrost y el balance energético de la superficie en altas latitudes (ODS 13).
4. Biomasa aérea: Contribuye a estimar las reservas de carbono forestal y su papel en el ciclo global del carbono (ODS 13, ODS 15).

Aplicaciones Científicas y su Impacto en los ODS

Gestión del Agua y Ecosistemas (ODS 6 y ODS 15)

La capacidad de HydroGNSS para cartografiar cuerpos de agua, incluso de noche, con nubes o bajo vegetación densa, es una herramienta única. El ICE-CSIC es responsable del desarrollo de los algoritmos que permiten esta detección de aguas superficiales con baja latencia. Esto no solo mejora la gestión de inundaciones, sino que también permite localizar ecosistemas difíciles de detectar, como humedales que actúan como importantes emisores de metano, proporcionando datos valiosos para la conservación.

Acción Climática y Seguridad Global (ODS 13, ODS 2, ODS 11)

Los datos recopilados por la misión son esenciales para refinar los modelos meteorológicos y climáticos. La información sobre el permafrost y la biomasa forestal ayuda a cuantificar los intercambios de carbono con la atmósfera. A su vez, las mediciones de humedad del suelo y el mapeo de inundaciones fortalecen la planificación agrícola y la resiliencia urbana, demostrando cómo la tecnología espacial puede generar un impacto directo en la vida cotidiana y en la seguridad global.

Conclusión: Un Hito en la Observación Terrestre Sostenible

HydroGNSS marca un hito para el programa FutureEO de la ESA, encarnando un enfoque ágil, innovador y de bajo coste que complementa a las misiones de investigación tradicionales. Como destacó Estel Cardellach, investigadora del ICE-CSIC, esta misión demostrará una forma rentable de monitorizar variables clave con un fuerte impacto en nuestra vida. Su éxito no solo valida una nueva familia de misiones espaciales, sino que también proporciona una herramienta poderosa para avanzar en la Agenda 2030, aportando información valiosa para la gestión del ciclo del agua y la acción climática global.

1. ¿Qué Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) se abordan o están conectados con los temas destacados en el artículo?

• ODS 6: Agua Limpia y Saneamiento

  El artículo se centra en la misión HydroGNSS, cuyo objetivo principal es “avanzar en la comprensión global de la disponibilidad de agua” y monitorear el “ciclo hidrológico terrestre”. Esto se alinea directamente con la gestión sostenible de los recursos hídricos.

• ODS 9: Industria, Innovación e Infraestructura

  La misión es descrita como un proyecto de “observación de la Tierra ágil y de bajo coste” destinado a “probar tecnologías innovadoras en plazos reducidos”. El desarrollo y la aplicación de la tecnología GNSS-R y la creación de satélites en un plazo de tres años con un presupuesto limitado ejemplifican la innovación en infraestructura científica y tecnológica.

• ODS 11: Ciudades y Comunidades Sostenibles

  La información recopilada por los satélites, como la detección de “zonas inundadas” con “baja latencia”, es fundamental para la “gestión del riesgo de inundaciones”. Esto contribuye a crear comunidades más seguras y resilientes frente a desastres naturales relacionados con el agua.

• ODS 13: Acción por el Clima

  Uno de los objetivos explícitos de la misión es entender los “efectos del cambio climático”. Los datos sobre “estados de congelación/deshielo”, el comportamiento del “permafrost”, los “intercambios de carbono” y las “reservas de carbono forestal” son cruciales para monitorear y modelar el cambio climático y sus impactos.

• ODS 15: Vida de Ecosistemas Terrestres

  La misión tiene la capacidad de “estimar humedad del suelo”, “inundaciones y biomasa aérea”. Además, puede localizar “ecosistemas difíciles de detectar”, como humedales ocultos bajo la cubierta forestal, y estimar las “reservas de carbono forestal”, contribuyendo a la conservación y gestión sostenible de los ecosistemas terrestres.

2. ¿Qué metas específicas de los ODS se pueden identificar en función del contenido del artículo?

1. Meta 6.6: Proteger y restablecer los ecosistemas relacionados con el agua

   El artículo menciona que la misión HydroGNSS puede cartografiar “zonas inundadas” y “humedales”, incluso aquellos “ocultos bajo la cubierta forestal”. Esta capacidad de monitoreo apoya directamente la protección y el seguimiento de los ecosistemas acuáticos.

2. Meta 9.5: Aumentar la investigación científica y mejorar la capacidad tecnológica

   La misión es un ejemplo claro de esta meta, ya que se describe como un proyecto para “probar tecnologías innovadoras” como la reflectometría GNSS-R. El artículo destaca la participación del ICE-CSIC en el desarrollo de algoritmos y la colaboración en un “consorcio internacional”, fomentando la investigación científica y la innovación.

3. Meta 11.5: Reducir los efectos de los desastres

   La capacidad de la misión para la “detección de aguas superficiales” con “baja latencia” es una herramienta valiosa para la “gestión del riesgo de inundaciones”. Esto permite una alerta temprana y una mejor planificación para reducir el impacto de los desastres naturales en las comunidades.

4. Meta 13.1: Fortalecer la resiliencia y la capacidad de adaptación a los riesgos relacionados con el clima

   Al proporcionar datos para mejorar los “modelos meteorológicos” y comprender los “efectos del cambio climático”, la misión ayuda a fortalecer la capacidad de los países para adaptarse a los peligros climáticos, como las inundaciones o las sequías, que se pueden prever mejor con datos sobre la humedad del suelo.

5. Meta 15.3: Luchar contra la desertificación y rehabilitar las tierras degradadas

   La capacidad de “estimar humedad del suelo” a escala global es fundamental para monitorear la degradación del suelo y la sequía, lo que permite una mejor “planificación agrícola” y la implementación de medidas para combatir la desertificación.

3. ¿Hay algún indicador de los ODS mencionado o implícito en el artículo que pueda usarse para medir el progreso hacia los objetivos identificados?

• Indicador 6.6.1: Cambio en la extensión de los ecosistemas relacionados con el agua a lo largo del tiempo

  El artículo implica este indicador al describir la capacidad de la misión para “cartografiar zonas inundadas, humedales”. Los datos recopilados por los satélites HydroGNSS pueden usarse directamente para medir la extensión de estos ecosistemas y monitorear sus cambios.

• Indicador 13.1.1: Número de países con estrategias nacionales de reducción del riesgo de desastres

  Aunque no se menciona directamente, la tecnología y los datos proporcionados para la “gestión del riesgo de inundaciones” son una herramienta clave que los países pueden integrar en sus estrategias de reducción de riesgos. La disponibilidad de estos datos a nivel global facilita la creación y mejora de dichas estrategias.

• Indicador 15.1.1: Superficie forestal como proporción de la superficie total

  El artículo menciona que los registros de “biomasa aérea” contribuirán a “estimar las reservas de carbono forestal”. La medición de la biomasa está directamente relacionada con la evaluación de la salud y la extensión de las áreas forestales, un componente clave de este indicador.

• Indicador 15.3.1: Proporción de tierras degradadas en el total de la superficie

  La capacidad de “estimar humedad del suelo” es un parámetro fundamental para evaluar la salud del suelo y detectar procesos de degradación o desertificación. Los datos de HydroGNSS pueden ser un insumo valioso para calcular este indicador a gran escala.

4. Tabla de ODS, metas e indicadores

Fuente: retema.es