Con información satelital y monitoreos de campo, estudian contaminantes en la nieve

 Profesionales del Instituto Gulich y de la Administración de Parques Nacionales realizan una investigación sobre carbono negro y otras impurezas de la nieve, y sus implicancias en el derretimiento acelerado. Combinan muestreos en la Patagonia, análisis de laboratorio, información satelital SAOCOM y Sentinel, y un radiómetro.

Un proyecto realizado en el ámbito de la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE), el CONICET y la Administración de Parques Nacionales (APN), está generando información mediante el procesamiento de imágenes satelitales y relevamiento de campo que podría ser de utilidad para diseñar una misión espacial orientada a monitorear problemas de contaminación en la nieve, en particular por carbono negro. Este fenómeno, ocasionado en mayor medida por el tránsito vehicular y por la actividad industrial, provoca un derretimiento acelerado de la nieve y puede impactar sobre los cursos de agua a partir de la primavera, cuando comienza a aumentar la temperatura.

Durante noviembre de 2022 se llevó a cabo una campaña de campo en la cordillera de los Andes para detectar contaminantes que absorben luz sobre la nieve. Se realizaron excavaciones para observar las diferentes capas de nieve y tomar muestras.

“El carbono negro es un derivado de la combustión incompleta de combustibles fósiles. Cuando esas partículas se depositan en la nieve, al ser oscuras absorben más radiación e incrementan la temperatura, acelerando el derretimiento”, explicó Giuliana Beltramone, la becaria doctoral del CONICET que lleva adelante estas investigaciones. Al respecto, advirtió que este tipo de contaminación puede afectar la provisión de agua en las poblaciones y desestabilizar las laderas de las montañas, provocando avalanchas o inundaciones. Además, tiene severas implicancias en el cambio climático y en el calentamiento global, lo cual repercute en los servicios ecosistémicos relacionados a la criósfera (áreas terrestres y marinas donde existe nieve o hielo) y sobre aspectos socio-económicos.

Beltramone realizó los primeros trabajos en esta materia en 2018. En esa primera etapa, los estudios consistieron en hacer un análisis teórico de modelos numéricos y en utilizar información radar, entre ellos del satélite SAOCOM 1A, para detectar la fusión de la nieve, e imágenes ópticas para identificar cambios en la energía que reflejan las coberturas níveas debido a la presencia de impurezas.

“El objetivo final es desarrollar un instrumento satelital para monitorear el oscurecimiento de las nieves a nivel global, capaz de detectar la presencia de contaminantes que absorben la luz y de discriminar las partículas del carbono negro de otras como el carbono marrón (generado por la quema de biomasa), cenizas volcánicas, polvo y algas, que pueden provocar un efecto similar”, sostuvo.

Monitoreo de campo

Durante noviembre de 2022, se realizó la segunda campaña de campo para detectar perturbaciones antrópicas y contaminantes que absorben luz sobre la nieve estacional, que puede permanecer sobre la cordillera patagónica entre dos meses y un año, antes de derretirse.

La investigadora destacó la colaboración de Víctor Zalazar, guardaparque retirado, quien colaboró en 2021 para realizar mediciones en los cerros López y Otto, en Bariloche, y de Camilo Rotela, del Departamento de Conservación y Educación Ambiental del Parque Nacional Los Alerces, en las localidades de Esquel y en Trevelin. En la campaña actual, volvieron a muestrear las mismas zonas, para hacer una comparación interanual. También sumaron a los estudios un radiómetro de campo facilitado por la CONAE, que permite validar la información satelital y generar nuevos datos de firmas espectrales.

Para complementar la información obtenida con satelitales y con estudios de campo, durante la campaña de 2022 se sumó un radiómetro facilitado por la CONAE que permite medir a in situ la respuesta espectral de la nieve (lo mismo que observarán los satélites pero en la Tierra).

Del espacio al campo y al laboratorio

“Durante el muestreo de campo hacemos unos perfiles para caracterizar las propiedades físicas de la nieve como el tamaño del grano, la dureza, la densidad, la temperatura y la profundidad de cada capa. También realizamos un análisis químico, para determinar qué tipo de contaminante puede tener cada capa. Esas muestras las filtramos en el lugar, porque tenemos que tratar de que la nieve esté el menor tiempo posible en estado líquido, para evitar que las partículas contaminantes se adhieran al contenedor. Este proceso implica derretir la nieve, medir el volumen de agua líquida y pasar el agua por un filtro de cuarzo redondo de 50mm de diámetro para que las impurezas queden atrapadas ahí”, detalló Beltramone. Luego traslada las muestras filtradas a la provincia de Córdoba, donde se analizan en el laboratorio.

Además de la información de los satélites SAOCOM, incorporaron al estudio imágenes ópticas de las misiones Sentinel 1, 2 y 3, de la Agencia Espacial Europea (ESA), y un radiómetro que permite medir a campo la respuesta espectral de la nieve (lo mismo que observarán los satélites, pero en la Tierra).

“La campaña pasada fue excelente. Ésta superó las expectativas. Encontramos muchas diferencias en las muestras que se ven a simple vista, lo cual es muy alentador. Ahora tenemos que analizarlas en el laboratorio”, concluyó Beltramone.