Desde su punto de vista único, los satélites proporcionan líneas clave de evidencia científica para entender el clima.
Los satélites han observado de forma continuada la Tierra durante las últimas cinco décadas. Esta información ayuda a los científicos a hacer un seguimiento preciso de la evolución de los principales componentes del clima, a comprender mejor los procesos del sistema terrestre, a predecir los cambios futuros, y a impulsar la acción internacional.
Desde el espacio, la evidencia del cambio climático es convincente.
Niveles sin precedentes de gases de efecto invernadero
Los niveles de dióxido de carbono y metano en la atmósfera - los principales impulsores del cambio climático inducido por el hombre - se encuentran en niveles récord y siguen aumentando.
Los satélites se utilizan para detectar el más mínimo cambio en la concentración atmosférica. Los datos muestran que el dióxido de carbono aumentó a 407 ppm en 2018, mientras que las concentraciones de metano están ahora alrededor del 150% por encima de los niveles preindustriales (Buchwitz, M. et al. 2018) - y siguen aumentando.
Mediante la detección precisa de estos pequeños cambios – de hasta 1 parte por millón para el dióxido de carbono - las observaciones por satélite están ayudando a la comunidad científica a mejorar los modelos del clima mundial y a predecir mejor el probable efecto de calentamiento, así como el impacto del aumento de los niveles de gases de efecto invernadero en la atmósfera.
El proyecto de los Gases de Efecto Invernadero de la Iniciativa sobre el Cambio Climático de la ESA está trazando un mapa de la distribución mundial del metano y el dióxido de carbono cercanos a la superficie. El equipo está llevando a cabo investigaciones para mejorar los productos operacionales actuales desarrollados inicialmente por la Iniciativa sobre el Cambio Climático, pero que ahora son transferidos y ampliados anualmente por el Servicio de Cambio Climático Copernicus de la UE.
El equipo del proyecto está utilizando datos de la última generación de satélites, incluyendo la misión Copernicus Sentinel-5P, el Observatorio de Carbono en Órbita de la NASA (OCO-2), y la misión TanSat de la Administración Espacial Nacional de China, para observar estos gases de efecto invernadero con el mayor detalle posible. Estos satélites proporcionan datos de aún mayor resolución y tienen la capacidad de distinguir entre las fuentes naturales y fuentes humanas de dióxido de carbono y metano, respaldando de esta manera las políticas de reducción de emisiones como el Acuerdo de París, que están haciendo frente al calentamiento global.
La reducción de la Criósfera está generalizado
La Criósfera - las zonas de la Tierra donde el agua está congelada - juega un papel importante en la moderación del clima mundial.
El calentamiento mundial ha provocado una reducción generalizada de la Criósfera en los últimos decenios, en las capas de hielo y los glaciares polares, la cubierta de nieve terrestre, la extensión y el espesor del hielo marino del Ártico, así como también han aumentado las temperaturas del permafrost, según un informe reciente del IPCC (Informe especial del IPCC sobre el océano y la criósfera en un clima cambiante, 2019).
En estas áreas, a menudo vastas y remotas, los satélites han proporcionado información crucial sobre los rápidos cambios que se están produciendo..
Capas de hielo cambiantes
Las capas de hielo polares almacenan más del 99% del hielo de agua dulce de la Tierra. Incluso los cambios más modestos pueden influir en el nivel global del mar, aumentar las inundaciones costeras y perturbar las corrientes oceánicas.
Tanto la capa de hielo de la Antártida como la de Groenlandia están cambiando rápidamente. Una reciente evaluación internacional financiada por la ESA / NASA muestra que están perdiendo masa de hielo seis veces más rápido que en la década de 1990 - una tasa que actualmente está siguiendo el escenario del caso peor de calentamiento climático del IPCC (IMBIE Shepherd, A. et al. , 2020)
Se estima que la pérdida total combinada de masa de hielo a través de Groenlandia y la Antártida es de 6,4 billones de toneladas entre 1992 y 2017, lo que eleva el nivel del mar mundial en 17,8 milímetros.
Del total del aumento del nivel del mar debido al derretimiento de las capas de hielo polar, alrededor del 60% (10,6 milímetros) se debió a las pérdidas de hielo de Groenlandia, mientras que el 40% se debió a la Antártida (7,2 milímetros).
Utilizando datos por satélite, los científicos estiman que las capas de hielo polar son responsables de un tercio de todo el aumento del nivel del mar.
Reducción de los glaciares
La pérdida de masa de los glaciares está relacionada con el aumento de las temperaturas del aire, lo que los convierte en un indicador fiable del cambio climático. En un mundo que se calienta, el agua proveniente de su deshielo contribuye al aumento del nivel del mar. Estos cambios afectan a la disponibilidad de agua en todo el mundo.
Las exploraciones por satélite ayudan a trazar los cambios a largo plazo de los glaciares a escala local, regional y mundial. Su capacidad para vigilar a distancia los cambios en la superficie, la altura, la masa y la velocidad de flujo de los glaciares ayuda a estimar la forma en que esos factores contribuyen al aumento del nivel del mar y a la liberación de más agua dulce.
Los glaciares de todo el mundo han perdido más de 9.000 gigatoneladas (nueve billones de toneladas) de hielo desde 1961 (Zemp, M., et al., 2019). Al haber menguado los glaciares, los científicos estiman que la pérdida de hielo de los glaciares ha supuesto el 21% del aumento del nivel del mar a nivel mundial entre 1993 y 2017 (WCRP Global Sea Level Budget Group, 2018).
La clave para evaluar estos cambios o para modelar su evolución futura es la existencia de un inventario detallado, una colección de características físicas clave de los glaciares. El proyecto sobre glaciares de la Iniciativa sobre el Cambio Climático de la ESA proporcionó un tercio de los 198.000 esquemas de glaciares que componen el Inventario del Glaciar Randolph, el primer inventario mundial completo. Este recurso proporciona la evidencia fidedigna observada sobre las tendencias y constituyó una importante contribución a las valoraciones sobre el cambio del nivel del mar realizadas en el Quinto Informe de Evaluación del IPCC.
La disminución de los hielos marinos
La disminución a largo plazo del hielo marino polar proporciona una de las indicaciones más claras del cambio en el medio ambiente de la Tierra.
Desde el espacio podemos observar una disminución a largo plazo de la extensión del hielo marino del Ártico en todos los meses desde 1979 hasta el presente.
La mayor reducción se observa anualmente a finales del verano y las estimaciones sugieren que la superficie de hielo marino ha disminuido de 8 millones de km² durante el mes de septiembre a finales del decenio de 1970, a unos 4 millones de km², su menor extensión, durante el año 2012.
Desarrollado conjuntamente por el proyecto Hielo Marino de la Iniciativa sobre el Cambio Climático de la ESA y el SAF de la EUMETSAT OSI, los datos obtenidos por satélite del hielo marino abarcan más de cuarenta años hasta el día de hoy. Es un instrumento clave que permite a la comunidad científica evaluar y mejorar la precisión de las predicciones de los modelos climáticos, así como vigilar el cambio y evaluar las tendencias con mayor fiabilidad.
Utilizando estos datos, quienes elaboran modelos climáticos han establecido un claro vínculo entre la disminución de la cubierta de hielo del mar ártico en verano y las emisiones acumuladas de dióxido de carbono procedentes de la actividad humana.
Un estudio reciente estima que se pierden tres metros cuadrados de hielo marino del Ártico por cada tonelada de emisiones de dióxido de carbono (Notz and Stoeve, 2016).
La última generación de modelos climáticos, que se validan mediante el registro del satélite de hielo marino CCI de la ESA, indican que el Océano Ártico podría estar libre de hielo durante los meses de verano tan pronto como en 2050.
El aumento del nivel del mar
El nivel del mar ha aumentado globalmente unos 15 cm durante el siglo XX y actualmente está subiendo más del doble de rápido, a una tasa de 3,6 mm por año (entre 2006-2015).
Según el Informe Especial del IPCC sobre el Océano y la Criósfera en un Clima Cambiante, el aumento del nivel del mar podría llegar a 60-110 cm para el 2100 en proyecciones modelo que asuman que los países toman pocas medidas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Esto haría que las inundaciones se produjeran anualmente, lo que aumentaría los riesgos a los que se enfrentan 1.900 millones de personas que viven en regiones costeras de baja altitud.
Entre los factores que contribuyen de manera importante a la elevación del nivel del mar se encuentran: la expansión térmica en respuesta al aumento de la temperatura del agua de mar y la adición de agua dulce a medida que las capas de hielo y los glaciares pierden masa. Lo sabemos porque los sensores especializados de los satélites que observan la Tierra miden la temperatura de la superficie del mar y los cambios en el hielo y los glaciares.
Al fusionar las observaciones de 11 misiones satelitales diferentes, el proyecto sobre el nivel del mar de la Iniciativa sobre el Cambio Climático de la ESA ha generado un registro altamente preciso y contínuo de la altura de la superficie del mar durante 25 años (Ablain, M. et al.(2017); Legeais, J-F. et al. (2018)).
Una comprensión veraz de los cambios del nivel del mar a nivel mundial, incluyendo las importantes diferencias regionales, es vital para que la comunidad internacional desarrolle una respuesta eficaz.
El nivel del mar no sube uniformemente en todas partes - las mediciones que son sólo posibles por satélite muestran cómo el nivel del mar en todo el mundo varía debido a los vientos, la presión atmosférica, el suelo oceánico, la rotación de la Tierra, así como la temperatura y la salinidad del agua.
Disminución de la cubierta de nieve y de la masa de nieve
La cubierta de nieve es muy sensible al aumento de la temperatura. Los datos de los satélites muestran que, a medida que aumentaban la temperatura global, la extensión de la nieve disminuyó a un ritmo de (-0,55 ± 0,21) × 106 km² por década en primavera en todo el Hemisferio Norte en los años ochenta y en el siglo XXI (Thackeray, C. et al. (2016)).
El Proyecto Nieve de la Iniciativa sobre el Cambio Climático de la ESA proporciona la primera estimación fiable del cambio de la masa de nieve, utilizando una serie cronológica mundial de 39 años basada en observaciones pasivas de microondas por satélite. Se han observado las tendencias continentales. Por ejemplo, la masa de nieve disminuyó en 46 gigatoneladas por década en toda América del Norte. Aunque esto no se reflejó en Eurasia, sí se observó una gran variabilidad regional.
Basándose en las tendencias actuales y en un umbral de 1,5 °C de aumento de la temperatura superficial, los modelos climáticos predijeron que la masa de nieve disminuirá hasta un 40% en la zona central de América del Norte, Europa occidental y el noroeste de Rusia, comparado con el período 1986-2005.
Vigilancia del clima desde el espacio
Las mediciones de las misiones de la ESA contribuyen de manera sustancial a la vigilancia del clima. Las observaciones de los 40 años del archivo de satélites de la ESA, así como de las misiones actuales de la ESA, los Copernicus Sentinels y de las misiones de terceros son aprovechadas por la Iniciativa sobre el Cambio Climático de la ESA para generar registros de datos coherentes, a largo plazo y a nivel mundial para 21 variables climáticas esenciales clave.
Estos registros fiables dan soporte al proceso de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático que impulsa la acción internacional sobre el clima. Se utilizan junto a los modelos de sistema terrestres para estudiar los factores que impulsan el cambio climático, las interacciones y las reacciones que se producen debido al cambio climático, así como los depósitos, las teleconexiones, los puntos de inflexión y los flujos de energía, agua, carbono y más.
Explorar los datos climáticos
Visite la sección Explorar para conocer más de cerca los datos climáticos que se están produciendo a través del programa de la Iniciativa sobre el Cambio Climático de la Agencia Espacial Europea.