Las dos pulgadas superiores de la capa superior del suelo en todas las masas terrestres de la Tierra contienen una fracción infinitesimal del agua del planeta, menos de una milésima parte del porcentaje. Sin embargo, debido a su posición en la interfaz entre la tierra y la atmósfera, esa pequeña cantidadjuega un papel crucial en todo, desde la agricultura hasta el clima y el clima, e incluso en la propagación de enfermedades.
Sin embargo, el comportamiento y la dinámica de este depósito de humedad han sido muy difíciles de cuantificar y analizar porque las mediciones han sido lentas y laboriosas de realizar.
Esa situación cambió con el lanzamiento en 2015 de un satélite de la NASA llamado SMAP Soil Moisture Active Passive, diseñado para proporcionar mediciones globales y frecuentes de la humedad en esa capa superior del suelo. El primer año de datos de observación de SMAP ha sido ahoraanalizó y ofrece algunas sorpresas significativas que ayudarán a modelar el clima, pronosticar el clima y monitorear la agricultura en todo el mundo.
Estos nuevos resultados se informan en la revista Geociencia de la naturaleza s, en un documento de la líder del Equipo Científico SMAP Dara Entekhabi, la recién graduada del MIT Kaighin McColl PhD '16, y otros cuatro. Entekhabi es profesora en el Laboratorio Ralph M. Parsons de Ciencias e Ingeniería Ambiental en el Departamento de Civil y MIT del MITIngeniería Ambiental.
Las observaciones de SMAP están proporcionando un nivel sin precedentes de información detallada a nivel mundial sobre la cantidad de agua en esas 2 pulgadas 5 centímetros de suelo superiores, recolectada globalmente cada dos o tres días. Entekhabi dice que esto es importante porque esta capa delgada esuna parte clave del ciclo mundial del agua en los continentes, y también un factor clave en los ciclos mundiales de energía y carbono.
La precipitación en la tierra y la evaporación de esa humedad de la tierra "transfiere grandes cantidades de energía" entre los continentes y la atmósfera, dice Entekhabi, y el clima de la Tierra sería drásticamente diferente sin este elemento. Los océanos, que contienen el 97 por cientodel agua de la Tierra, desempeñan un papel importante en el almacenamiento y la liberación de calor, pero sobre la tierra ese papel es proporcionado por la humedad en la capa superior del suelo, aunque a través de diferentes mecanismos. Esa humedad "es una fracción muy pequeña del presupuesto de agua, pero se encuentra en una zona muy crítica en la superficie de la tierra y desempeña un papel desproporcionadamente crítico en el ciclo del agua ", dice." Juega un papel importante en la moderación del clima, en escalas temporales estacionales y anuales ".
Comprender mejor estos ciclos, gracias a los nuevos datos, podría ayudar a hacer que las predicciones meteorológicas sean más precisas en escalas de tiempo más largas, lo que podría ser una bendición importante para la agricultura. Varias agencias federales ya han comenzado a usar los datos SMAP, dice Entekhabi, por ejemplo,para ayudar a que el pronóstico de las condiciones de sequía e inundación sea más preciso.
"El satélite proporciona una calidad extraordinaria de información sobre la humedad del suelo de la superficie que hace posible este análisis", dice. La misión principal del satélite de tres años está a mitad de camino, dice, pero el equipo está trabajando para solicitar una extensiónmisión que podría durar tanto como una década.
Una de las grandes sorpresas de los nuevos datos es que este nivel superior del suelo conserva una "memoria" para las anomalías climáticas, más de lo que se había predicho desde la teoría y mediciones más dispersas anteriormente. La memoria se refiere a la persistencia de los efectos inusualmentecantidades altas o bajas de lluvia. Contrariamente a las expectativas de la mayoría de los investigadores, resulta que estos efectos persisten por unos días, en lugar de unas pocas horas. En promedio, aproximadamente una séptima parte de la cantidad de lluvia que cae todavíapresente en esa capa superior del suelo tres días después de que cae, y esta persistencia es mayor en las regiones más secas.
La información también muestra un efecto de retroalimentación significativo que puede amplificar los efectos de las sequías y las inundaciones, dice Entekhabi. Cuando la humedad se evapora del suelo húmedo, se enfría el suelo en el proceso, pero cuando el suelo se seca demasiado, el enfriamiento disminuye,lo que puede conducir a un clima más cálido y olas de calor que se extienden y profundizan las condiciones de sequía. Tales efectos "se habían especulado", dice, "pero no se habían observado directamente".
La misión SMAP en curso también brinda oportunidades educativas que ayudan a verificar y calibrar los datos satelitales. Con un equipo mínimo, los estudiantes pueden participar en lecciones prácticas en la recolección de datos, utilizando métodos de medición que se consideran el estándar de oro. Por ejemplo, ellospuede recoger una muestra de suelo en un volumen fijo, como una lata de atún, y pesarlo antes y después de secarlo. La diferencia entre los dos pesos proporciona una medida precisa del contenido de humedad del suelo en ese volumen, que se puede comparar conla medición de humedad del satélite
Incluso los estudiantes jóvenes "pueden realizar mediciones de 'estándar de oro', y todo lo que se necesita es una báscula de cocina y un horno", dice Entekhabi. "Pero requiere mucha mano de obra. Por eso nos hemos comprometido con escuelas de todo el mundo para hacerloestas medidas "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por David L. Chandler. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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