MIDIENDO PERDIDA DE GLACIARES

¡Bien venidos por la defensa de las montañas y del medio ambiente!

ICE-SPY: 

DESCLASIFICADOR SATELITAL DE IMÁGENES PARA MEDIR LA PÉRDIDA GLACIAL

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El piloto de espionaje estadounidense , Gary Powers ( RIAN / Creative Commons).

Desde la década de 1960, las imágenes de satélites espías han reemplazado el uso de aviones para misiones de inteligencia de reconocimiento. Hacer la transición de los aviones a los satélites fue motivado por un infame incidente U-2 durante la Guerra Fría cuando el avión de espionaje U-2 del piloto estadounidense Francis Gary Powers fue derribado en el espacio aéreo soviético. Cinco días después, después de una considerable vergüenza y controversia, el presidente Eisenhower aprobó el primer lanzamiento de un satélite de inteligencia, parte de un nuevo sistema científico de inteligencia electrónica denominado ELINT . Hoy, imágenes desclasificadas de satélites han resurgido para apoyar la investigación científica sobre los glaciares y el cambio climático.

Científicos de la Universidad de Columbia y de la Universidad de Utah crearon imágenes tridimensionales de glaciares a través del Himalaya y Bhután específicamente, utilizando imágenes satelitales para rastrear el retroceso glacial relacionado con el cambio climático. Joshua Maurer et al. Publicó los resultados de su estudio de Bután en La criosfera para ayudar a llenar las lagunas de "una grave falta de datos de campo" para los glaciares del Himalaya oriental.

Mirando hacia abajo del valle de un glaciar el equipo visitó en Bután en 2012 (Fuente: Joshua Maurer ).

Ser capaz de comprender y cuantificar las tendencias de la pérdida de hielo en las zonas aisladas de montaña como Bhután requiere medidas físicas que actualmente no están disponibles debido a la compleja política y el terreno accidentado. Afortunadamente, los científicos encontraron una ruta alternativa para alcanzar sus objetivos de medición comparando las imágenes de satélite espías desclasificadas de 1974 con imágenes tomadas en 2006 usando el ASTER , un radiomotor espacial de emisión térmica y reflexión espacial, un instrumento espacial a bordo del satélite Terra.

Bhután tiene cientos de glaciares y lagos glaciares. La recolección de datos físicos puede ser un proceso desalentador en esta región considerando la gran cantidad de glaciares en combinación con las condiciones climáticas de congelación y los fuertes vientos. El investigador principal del estudio de Bhután, Joshua Maurer de la Universidad de Columbia, experimentó de primera mano los desafíos logísticos asociados con la medición directa de los cambios en la densidad de hielo glacial cuando se realizan investigaciones sobre el cambio glacial en las regiones remotas y de gran altitud de Bhután. Inspirado por esta experiencia difícil, Maurer colaboró ​​con otros científicos de la Universidad de Utah para encontrar métodos alternativos para cuantificar las tendencias en la densidad de hielo glacial.

Sistema de cámara para un satélite espía Discoverer-Corona ( Tim Evanson / Creative Commons).

Maurer y el equipo de investigadores idearon una estrategia para utilizar imágenes de satélite desclasificadas para recopilar datos mediante un proceso de fotogrametría, el uso de fotografías para medir y medir distancias. Más de 800.000 imágenes del programa CORONA Satellite , tomadas en los años setenta y ochenta, han sido enviadas a la US Geological Survey de la CIA y puestas a disposición del público.

Varias herramientas matemáticas avanzadas son necesarias para realizar mediciones a partir de archivos de imágenes sin procesar. Para este estudio en particular, el equipo utilizó las fotos desclasificadas de la década de 1970 para hacer un seguimiento de los cambios en la cobertura de hielo glacial con el tiempo en comparación con las imágenes más recientes de la base de datos Hexagon Imagery Program tomada por los sensores aéreos de Leica Geosystems en 2006. Una línea de tiempo se creó a partir de las imágenes, las mediciones se hicieron utilizando la NASA herramienta espacial ASTER. Este método, argumenta Maurer, es la solución para medir cantidades masivas de datos difíciles de acceder.

Imagen de satélite Landsat 8, con glaciares estudiados delineados en blanco (Fuente: Joshua Maurer ).

Pero hacer mediciones precisas que integran varios conjuntos de imágenes de diferentes períodos de tiempo no es una tarea sencilla. Los bloques de píxeles, las áreas diminutas de las iluminaciones de las que se componen las imágenes, se procesaron para corresponder con las regiones designadas en la película. Los bloques de píxeles fueron seleccionados para maximizar la cobertura de los glaciares y evitar las regiones con cubierta de nubes. Los algoritmos generados por computadora transforman estos bloques de imagen en mediciones usando detectores de punto automatizados y descriptores.

Las imágenes de la base de datos de satélites desclasificados pueden sufrir una falta de claridad, por lo que también era importante para los investigadores abordar estas cuestiones. Por ejemplo, los glaciares cubiertos de escombros son difíciles de distinguir del terreno circundante usando imágenes visibles solamente. Además, la cobertura ruidosa y los datos de detección radiométrica pobres en áreas remotas pueden impedir una observación completa. Con el fin de abordar desafíos como estos, las imágenes fueron analizadas por una computadora y luego manualmente editado para coincidir más exactamente con la extensión glacial en el año en que se tomó la imagen. Con el fin de evitar errores estadísticos, el equipo de investigación se centró en un tamaño de muestra seleccionada de los glaciares representativos de la zona en estudio.

Análisis de imágenes de satélite como el que se realiza en Bhután se ha convertido cada vez más importante en el estudio del cambio climático. En términos de glaciares, estos análisis han demostrado ser valiosos para los científicos al llegar a otros datos de difícil acceso. Los principales hallazgos del estudio fueron que el retroceso de los glaciares en los últimos cincuenta años está contribuyendo significativamente a la creación de lagos glaciales en la región oriental del Himalaya y los estallidos de inundación asociados. Una inundación de un lago glacial es un tipo de inundación que ocurre cuando la presa que contiene un lago glacial falla debido a una acumulación de presión de agua. Bhután tiene planos fluvial bajas que son vulnerables a tales inundaciones, por lo que medir la pérdida de hielo puede ayudar a los científicos a identificar qué presas están en riesgo de estallar. Esto puede ayudar aún más a los responsables políticos a tomar las medidas apropiadas para mitigar los posibles desastres.

Declassified Corona espía imagen de satélite desde el año 1974 mostrando los glaciares en Bhután (Fuente: Joshua Maurer ).

Después de la finalización exitosa del estudio de Bhután, Maurer y su equipo recibieron financiamiento adicional de una beca de la NASA para expandir la misma metodología a otras regiones del Himalaya. La comprensión de la pérdida de hielo es importante, y el esfuerzo para superar barreras logísticas vale la pena.

"La pérdida de hielo afectará la energía hidroeléctrica, la agricultura y los ecosistemas de la región", dijo Maurer a GlacierHub. Comprender el equilibrio del hielo glacial en la región del Himalaya y las tasas de pérdida de hielo ayuda a los planes de adaptación para la construcción de represas estratégicas y reservorios para el almacenamiento de agua estacional. Estas acciones podrían resultar en que más gente esté mejor, más gente reciba electricidad confiable y un riesgo reducido de estallidos de presas morrenas.

Mientras que la observación de las tendencias cambiantes en la masa de los glaciares puede no ser completa, la información que está disponible debido a las imágenes de satélite de espionaje desclasificado contribuye positivamente a las capacidades del pueblo del Himalaya en cuanto a impactos futuros relacionados con la pérdida de hielo. En general, los resultados de las imágenes de satélites espías han mejorado la comprensión de la posible contribución de los glaciares al aumento del nivel del mar, los impactos en los recursos hídricos y el potencial de peligrosidad para las regiones de alta montaña y las poblaciones río abajo en Asia.

Fuente: Publicado por GlacierHub el ene 5, 2017