¿Ves ese cohete? Los dos satélites que lleva sabrán qué cosechas van a morir de sed antes de que ocurra

La Guayana Francesa, encajada entre Brasil, Surinam y el Atlántico, recibe al visitante con un contraste casi distópico. Tanto puedes ver un perezoso encaramado a un árbol tropical como un cohete de última generación surcando el cielo. En este territorio de ultramar perteneciente a Francia, los hangares de alta tecnología espacial se camuflan entre selva amazónica salvaje, que ocupa un 90 % del territorio. Con tanto verde y tanto mar, en un primer atisbo una pensaría que no hay sequía ni ciclos climáticos alterados. Sí los hay.

Aquí y en todas las coordenadas de la Tierra, se pague o no en euros, los ecosistemas se enfrentan cada vez más a menudo a cambios extremos. En este país, algunos ríos han perdido tanta agua que han dejado de ser navegables. Por poner solo otro ejemplo, este es el cuarto año consecutivo que se registran pérdidas de glaciares en todas las regiones. Todo esto repercute en la salud de plantas y océanos y, a la postre, en la nuestra. Es una concatenación de eventos ante los que, sin datos que estudiar, estamos ciegos. Pero ya no somos druidas que deban contentarse con mirar al cielo o la tierra. Ahora fabricamos satélites que recaban diariamente tanta información que los antiguos no sabrían qué hacer con ella. Nuestros científicos sí.

La Agencia Espacial Europea (ESA) acaba de lanzar su última misión y dos nuevos satélites nos vigilan desde el espacio. Bueno, no a nosotros directamente, pero sí a las consecuencias que tienen algunas de nuestras acciones en ecosistemas como el francoguayanés y tantos otros. Sentinel-3C y FLEX partieron ayer desde el Puerto Espacial de Kurú, a 60 kilómetros de la capital, Cayena, a bordo del cohete Vega-C. Después del drama de 2022, cuando una anomalía hizo que su primera misión comercial acabara en fracaso, un vuelo exitoso de este modelo siempre es una celebración. También lo es que una parte esencial de su estructura haya sido diseñada en España.

El primer satélite forma parte del programa Copernicus. Es el tercer satélite de la saga Sentinel-3 y busca garantizar la continuidad cuando su trillizo, el 3A, quede fuera de servicio. Como él y como el 3B recogerá datos de la tierra, los océanos, el hielo y la atmósfera, con instrumentos de última generación parecidos a los de sus hermanos mayores. La verdadera novedad es que en esta ocasión se lanza en tándem con un segundo satélite, la misión científica FLEX Earth Explorer. Para que todo salga redondo, ambos deben volar juntos para integrar sus mediciones. Científicos y científicas españoles, que ya supervisan reservas de aguas en pantanos y predicciones meteorológicas gracias a los Sentinels 3A y 3B, aguardan impacientes para experimentar con la nueva dupla. Porque FLEX pondrá la vista sobre un efecto invisible al ojo humano que jamás se ha captado desde el espacio. Un fenómeno que permitirá vigilar las cosechas y reaccionar a las sequías con datos exclusivos. La fluorescencia de las plantas.

El brillo invisible de la vegetación

La fotosíntesis es, seguramente, el fenómeno que mejor recordamos de las explicaciones de la escuela. Lo que igual no sabemos es que, cuando las plantas realizan esa ‘respiración’ emiten una tenue fluorescencia, imperceptible para las personas. Detrás de ese brillo invisible se esconde información valiosísima para la agricultura. El objetivo de FLEX es atraparla. “Pero Marco, ¿seguro que la fluorescencia existe? Parece algo de ciencia ficción. Si no lo podemos ver con los ojos, ¿cómo lo vamos a ver a más de 800 kilómetros?”. Estas son las preguntas que cualquiera se haría, nos cuenta Marco Celesti, científico de FLEX en la ESA, durante una visita para periodistas al museo espacial de Kurú.

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Patricia Ruiz Guevara. Kurú (Guayana Francesa)

La solución está en el aparato que viaja a bordo, un sensor hiperespectral capaz de captar esa señal tan débil, gracias a que mide la radiación en bandas espectrales mucho más estrechas y con un nivel de detalle mucho mayor. “FLORIS es el espectrómetro de imagen por fluorescencia. Genera imágenes con un sistema de barrido progresivo a medida que el satélite se desplaza, con una resolución de 300 por 300 metros dentro de una franja de 150 kilómetros, y las separa en longitudes de onda”, detalla Celesti. Así podrá diferenciar la actividad fotosintética de cualquier planta, desde palmeras y manglares a pinos carrascos en el Mediterráneo.

Hacerlo es relevante porque este resplandor varía en función de su estado, su estrés y de las condiciones ambientales. “Si la planta está sana, bien nutrida y con condiciones de agua buenas, tiene una fotosíntesis más activa porque tiene todo lo que necesita para poder trabajar. Si está sufriendo algún tipo de estrés, ya sea por falta de agua, de nutrientes o por una plaga, la fotosíntesis ya no funciona tan bien y no emite esas ‘partículas’ de fluorescencia”, desarrolla José Luis Gabriel, del Departamento de Medio Ambiente y Agronomía del Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA-CSIC), en conversación con El Confidencial.

Hasta ahora, el ingeniero agrónomo había estudiado este fenómeno a un nivel mucho más esporádico y cercano, volando en avioneta o con drones. Medirlo desde un satélite, con una frecuencia constante, dará un salto de calidad en la información y permitirá hacer predicciones de cosecha mucho más anticipadas y precisas, explica. “Es muy novedoso e interesante para la agricultura. Nos da una información muy valiosa sobre el estado de salud de los cultivos. En Europa no hay nada como esto”, afirma Gabriel, emocionado. “Nunca se ha hecho antes. Es la primera misión que persigue este tema concreto”, concuerda Celesti.

A escala satelital, hasta el momento los datos que más se habían usado para vigilar los cultivos eran los de Sentinel-3A y 3B. “Permiten identificar cambios en el uso del suelo gracias a sus imágenes ópticas. Pasas de verlo desnudo a verlo en verde”, ilustra Gabriel. Las imágenes térmicas también ayudan a averiguar cómo de caliente o de frío está un suelo, y eso se relaciona con el contenido de agua, añade. El investigador trabaja en agricultura, así que su objetivo es monitorizar el recurso hídrico disponible y ver qué saltos se producen de una época a otra para vigilar la salud de las cosechas. La nueva dupla de satélites le tiene expectante.

Mismas sensaciones comparte el científico Aleixandre Verger, que relaciona la radiación solar que refleja la vegetación en las diferentes bandas del espectro con el contenido del agua. “A partir de estas observaciones podemos estimar variables relacionadas con el estado hídrico de los cultivos y detectar señales tempranas de estrés. Esto permite anticiparse a los efectos de la sequía y ayudar a tomar medidas para mejorar la eficiencia en el uso de los recursos hídricos”, explica el investigador, que trabaja en el Centro de Investigación sobre la Desertificación (CIDE, CSIC-UV-GVA).

Más allá de pensar en lo local, en el huerto del pueblo o las plantaciones españolas, aquí hay un problema de fondo de una envergadura muchísimo mayor. La Tierra pronto alcanzará 9.000 millones de habitantes. ¿De dónde van a salir tantos alimentos, si cada vez más eventos extremos destrozan las cosechas? “Con el aumento de la población del planeta necesitamos aumentar la producción de comida. Entender mejor la salud de la vegetación nos va a ayudar a hacerlo. Necesitamos monitorizar todo lo que esté relacionado con su malestar, especialmente en el contexto del cambio climático. La fluorescencia es una manera”, sostiene Simonetta Cheli, directora de los Programas de Observación de la Tierra de la ESA.

Cheli fue una de las protagonistas más entusiastas tras el lanzamiento de la misión, cuando después de más de dos horas de expectación, los vítores y aplausos resonaban en la sala de control del puerto espacial de la Guayana Francesa. Allí, una representación de los cientos de científicos, ingenieros y tecnólogos que llevan años trabajando en la misión veían cómo sus dos retoños de aluminio y carbono echaban a andar en el espacio.

¿Una pareja de baile perfecta en un mundo imperfecto?

El baile sincronizado de FLEX y Sentinel-3C será lo que permita esta visión sin precedentes del estado de la vegetación a escala mundial. A la vez que FLORIS mide la fluorescencia vegetal, Sentinel-3 escaneará temperatura y nubes. Todo de forma casi simultánea, con una diferencia de entre seis y quince segundos y una periodicidad de revisita de 27 días. Los mapas globales de fluorescencia que generarán estos satélites, que orbitan juntos desde que hace 24 horas partieran de suelo francoguayanés, ofrecerán una nueva forma de estudiar cómo interactúan las plantas con la atmósfera.

“El lanzamiento conjunto de Sentinel-3C y FLEX abre nuevas posibilidades para combinar información sobre la estructura y dinámica de la vegetación con su funcionamiento, y analizar mejor los intercambios de carbono y agua”, detalla Verger. El experto es responsable científico de las variables de vegetación LAI, FAPAR y FCOVER del Copernicus Global Land Service, un servicio europeo de vigilancia terrestre. Esto no solo tiene aplicaciones relacionadas con la agricultura, también con el estudio del clima y la gestión ambiental.

Por ejemplo, en detección y prevención de incendios. Verger y su equipo trabajan con datos satelitales para hacer seguimiento a áreas quemadas, caracterizar la respiración de las plantas y estimar la temperatura, para saber qué zonas pueden ser más propensas al fuego o qué causas llevó a que se desatara uno. El propio estrés de las plantas, que medirá FLEX, sirve para calcular estimaciones de riesgo.

Para conseguir todo esto hace falta tecnología de primer nivel que resista a esas alturas. Los instrumentos a bordo del Sentinel-3C son el radiómetro óptico OLCI, el radiómetro térmico SLSTR, una especie de termómetro que proporciona información sobre la temperatura de la superficie, y un altímetro para medir la dinámica de los océanos. “Aunque las misiones parezcan específicas, cuando lo juntamos todo es cuando tenemos un conocimiento más preciso y completo para Europa”, valoró Giulio Ranzo, el CEO de Avio, la empresa italiana que operó el vuelo, durante la rueda de prensa exclusiva previa al lanzamiento. Mediciones por tierra, con la agricultura y los incendios, pero también por aire, en la atmósfera, y por mar. “El nuevo tándem se podrá usar en predicción oceánica, seguridad marítima, calidad del agua y monitorización climática”, detalla Verger.

Del espacio al invernadero pasando por un ordenador

Ya que hablamos de datos oceánicos, ¿es que acaso no brilla la vegetación marina? Pues regular. El océano presenta retos ópticos diferentes y una señal mucho más débil, pero FLEX también podría aportar datos sobre la salud de las plantas acuáticas. “En el caso del fitoplancton, uno de los principales productores primarios y base de las redes alimentarias acuáticas, también existe fluorescencia de la clorofila. Será interesante explorar si las observaciones de este satélite pueden aportar información sobre estos organismos, su estado fisiológico y sus floraciones”, explica a El Confidencial Amália Maria Sacilotto, investigadora postdoctoral en ecología del fitoplancton y teledetección marina en Nantes Université (Francia).

La científica, que colabora con el Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía (ICMAN-CSIC), cree que FLEX es una oportunidad para ampliar su investigación, en la que utiliza los datos de color del océano del sensor OLCI de Sentinel-3. A partir del espectro de luz se puede estudiar la dinámica de sus floraciones, incluidas las algas nocivas que están colonizando costas españolas. Con la combinación de mediciones se pueden desarrollar herramientas de vigilancia para apoyar sistemas de alerta temprana frente a floraciones algales como las “mareas rojas”, que pueden afectar a los ecosistemas, la acuicultura, la pesca y las actividades recreativas y turísticas en la costa, destaca Sacilotto.

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Patricia Ruiz Guevara

Para pasar de la imagen de ese cohete impulsado por 190 toneladas de combustible, hasta la información llega a agricultores, forestales, pescadores y demás interesados, hay muchos escalones. Los datos de Copernicus son abiertos y se puede acceder gratuitamente, pero los investigadores tienen que hacer peticiones de las imágenes de los días que les interesan, descargarlas y, después, procesarlas. “Los científicos hacemos investigación comparando datos antiguos y actuales. De cada imagen tenemos que extraer toda la información que hay detrás, trabajarla con modelos matemáticos e interpretar el resultado”, explica Gabriel.

Los resultados se pueden asociar, por ejemplo, a cómo adaptar los planes de regadío, seguir la evolución de los pantanos o decidir qué inversiones son necesarias en infraestructuras. Después son los Ministerios, las comunidades de regantes y otros actores quienes hacen el trabajo de transferencia. Sin estos satélites, coinciden los expertos, sería imposible tener un abanico de datos tan rico y global, y avanzarían muchísimo más despacio. Aunque, después de nueve años de desarrollo, la duración estimada de FLEX es de solo 3 años y medio. Quizá el tiempo transcurra más lento bajo el calor tropical y la humedad. Ahora, los científicos tendrán que correr para sacarle provecho a esa locura tecnológica lanzada desde mitad de la selva.