Conoce a PACE
¿Qué es PACE?
PACE es la misión de NASA enfocada en Plancton, Aerosoles, Nubes, y Ecosistemas Oceánicos, que fue puesta en órbita el pasado, 8 de febrero de 2024, prolongando y mejorando el registro de más de dos décadas de observaciones satelitales de la NASA sobre la biología del océano, las nubes y los aerosoles (partículas pequeñas suspendidas en la atmosfera).
PACE profundizará nuestra evaluación de la salud del océano midiendo la distribución del fitoplancton, pequeñas algas que son la base de la cadena trófica marina. También continuará con los registros sistémicos de variables atmosféricas importantes asociadas con la calidad del aire y el clima de la Tierra.
PACE tiene dos metas científicas fundamentales:
- Extender el registro de datos sobre color oceánico, aerosoles, y nubes para profundizar estudios sobre el clima y los sistemas de la Tierra
- Responder a preguntas científicas emergentes utilizando instrumentos avanzados, no comparables a las capacidades de misiones del pasado
Los instrumentos principales de PACE son:
- Instrumento del Color del Océano (OCI) – Un espectrómetro utilizado para medir la intensidad de luz sobre ciertas partes del espectro electromagnético: ultravioleta (UV), visible, infrarrojo cercano, y varias bandas del infrarrojo de onda corta. El OCI permite la medición continua de la luz a una resolución de longitud de onda más fina que los antiguos sensores de color oceánico de la NASA, proporcionando información detallada sobre nuestro océano global. El color del océano está determinado por la interacción de la luz solar con sustancias o partículas presentes en el agua de mar como por ejemplo la clorofila, un pigmento fotosintético verde presente en el fitoplancton y las plantas terrestres.
- Polarímetros Multiángulos – Radiómetros utilizados para medir cómo la oscilación de la luz solar dentro de un plano geométrico -conocido como polarización- cambia al pasar a través de nubes, aerosoles y el océano. La medición de los estados de polarización de la luz en los espectros de UV a onda corta en varios ángulos proporciona información detallada sobre la atmósfera y el océano, como por ejemplo el tamaño y la composición de las partículas suspendidas en ellos.
Estos instrumentos combinados representan un gran avance en la tecnología satelital de observación, abriendo nuevas oportunidades para monitorear y responder a cambios en nuestros ecosistemas y la manera en cómo interactúan la atmosfera y el océano.
¿Cómo PACE está avanzando más allá de misiones de color oceánico previas?
El instrumento OCI de PACE es el instrumento más avanzado de observación del color oceánico en la historia de la NASA. La observación de la clorofila desde el espacio tiene una larga herencia - el primer satélite de color del océano, el Escáner de Color de la Zona Costera de la NASA (CZCS), fue lanzado en 1978. El CZCS fue un radiómetro multiespectral, esto significa que solo recopilaba datos en unas pocas longitudes de onda específicas del espectro de luz. A medida que la tecnología progresaba, los instrumentos lanzados posteriormente registraban bandas de longitud de onda adicionales, pero todavía no llegaban a revelar toda la historia.
PACE representa un gran salto adelante porque observa un espectro muy amplio de longitudes de onda de 350 a 885 nanómetros (nm) a intervalos de 5 nm - lo que lo hace un instrumento hiperespectral. El rango de bandas en el que el OCI de PACE observa incluye los rayos UV (350-400 nm), visible (400-700 nm), y el infrarrojo cercano (700-885 nm), así como varias bandas infrarrojas de onda corta. Por lo tanto, el OCI proporciona una vista sin precedentes del océano sin los "puntos ciegos" de los sensores anteriores.
La comparación entre el OCI y un sensor de color oceánico previo, como la Suite de Radiómetros de Imágenes en Infrarrojo Visible (VIIRS por sus siglas en inglés) a bordo del satélite Suomi NPP, lanzado en 2011, resulta abrumadora. VIIRS recopila datos en cinco bandas visibles. En la gráfica izquierda vemos datos VIIRS, que se observan como puntos de datos individuales que representan condiciones de floración de algas nocivas (HAB) en color rojo y no nocivas en color negro. En contraste, la gáfica derecha, muestra una simulación de datos OCI, como resultado se observa una imagen mucho más completa, ilustrando los matices entre los espectros de los dos grupos, ayudando en su identificación.
La cobertura espectral sin precedentes de PACE proporciona los primeros registros globales diseñados para identificar la composición de especies de la comunidad de fitoplancton. Esto mejorará significativamente nuestra capacidad para comprender mejor los cambiantes ecosistemas marinos de la Tierra, para gestionar recursos naturales como la pesca e identificar floraciones de algas dañinas.
¿Por qué es importante entender y proteger el Sistema Oceánico?
El océano es un componente crítico de la economía mundial. El cuarenta por ciento de la población mundial vive a menos de 100 km (62 millas) de la costa, la pesca y la acuicultura apoyan alrededor del 12% de los medios de vida del mundo. En los Estados Unidos hay casi 3 millones de puestos de trabajo relacionados con la economía marina, contribuyendo con más de mil millones al Producto Interno Bruto (PIB) de los Estados Unido.
Dependemos del océano para la economía, pero el océano no es estático, es complejo y está cambiando de maneras que solo empezamos a entender. Eventos como la proliferación de algas nocivas (HABs) y El Niño pueden afectar dramáticamente la pesca regional. En los Estados Unidos, los eventos HAB tienen un impacto negativo promedio en la pesca de 50 millones de dólares al año. A medida que aprendamos más sobre la respuesta de los océanos al cambio climático, será cada vez más importante contar con pronósticos fiables de los procesos que pueden afectar a este importante sector económico basado en los océanos.
¿Por qué es importante entender y proteger la atmosfera?
Las observaciones PACE de aerosoles y nubes serán utilizadas por la industria, universidades, agencias federales y científicos para mejorar nuestra comprensión y capacidad para pronosticar el clima. Por ejemplo, PACE proporciona información clave sobre aerosoles como el polvo, el polen, el humo y la neblina. Estas partículas pueden reducir significativamente la calidad del aire, detonando asma y dificultades respiratorias entre la población más vulnerable.
El estudio conjunto de los aerosoles y las nubes es una contribución importante de PACE. Los aerosoles afectan la cantidad de energía solar que llega a la Tierra, al absorber y dispersar la radiación entrante y también a través de sus interacciones con las nubes. PACE mide el tamaño de las gotas de nubes y los cristales de hielo, mejorando la capacidad de diferenciar entre las nubes de hielo y agua. Actualmente, el efecto de los aerosoles producidos por el hombre sobre las nubes - y el impacto sobre el clima - no se comprende bien. Las mediciones de PACE permitirán conocer mejor las conexiones entre los aerosoles, las nubes y el clima.
¿Por qué medir la atmosfera y el océano juntos?
El océano y la atmósfera están directamente conectados, moviendo y transfiriendo energía, agua, nutrientes, gases, aerosoles y contaminantes. De esta forma los aerosoles, las nubes y el fitoplancton también pueden afectarse entre sí. Por ejemplo, ciertos aerosoles pueden contribuir a la floración del plancton, mientras que algunos producen sustancias que actúan como semillas para la formación de nubes. Cómo influyen los aerosoles sobre el ecosistema oceánico, y viceversa, son preguntas claves que los científicos de PACE planean investigar estudiando un panorama más amplio de las interacciones océano-atmosfera. Estas complejas relaciones forman parte de un sistema climático más amplio, por lo que es ventajoso estudiarlas conjuntamente.
Estudiar estos procesos relacionados también permitirá investigaciones en nuevas áreas. Por ejemplo, los registros de PACE pueden asistir en la investigación de materia orgánica disuelta en el agua, la composición de las comunidades de fitoplancton, y los efectos que eventos como El Niño tienen en la actividad pesquer.
¿Cuáles son algunos de los productos que PACE ofrecerá?
El instrumento OCI y los polarímetros de PACE ofrecen una variedad de datos científicos. Para obtener más información acerca de los productos PACE, visite nuestra Descripción general de los productos de datos y las páginas detalladas de la tabla de productos de datos.
¿Quién se beneficiará de los datos de PACE y de sus aplicaciones
- Oficiales a cargo de administrar recursos naturales centrados en la calidad del agua para la salud humana, la pesca comercial y la gestión de desastres.
- Investigadores en los campos de la biología oceánica, ecología, biogeoquímica, aerosoles atmosféricos y nubes.
- Usuarios militares para la caracterización del medio ambiente y pronósticos meteorológicos y de visibilidad en regiones de operaciones.
- Organismos gubernamentales encargados de la gestión de la pesca y la determinación de indicadores de salud humana.
- Sectores de energía renovable y comerciales con interés en tecnología ambiental, desarrollo, recursos, herramientas de gestión y pronóstico ambiental.
- Educadores del público en general.
- Legisladores y economistas a nivel local, estatal, regional, tribal, federal e internacional.
En resumen, ¿cómo puede PACE…
…monitorear la ecología del océano?
La salud del océano es esencial para conservar la salud del planeta, y la salud del océano comienza por sus habitantes más pequeños, el fitoplancton. Al absorber dióxido de carbono, estas plantas y algas microscópicas desempeñan un papel activo en el traslado de carbono de la atmósfera al océano. Muchas sectores pequeros de importancia comercial también dependen del momento y la composición de las floraciones del fitoplancton. Por lo tanto, monitorear la distribución y abundancia de fitoplancton puede ayudarnos a entender mejor los complejos sistemas que impulsan la ecología oceánica.
…ampliar nuestro conocimiento sobre los aerosoles y las nubes
Los efectos de los aerosoles y sus interacciones con las nubes son algunos de los componentes menos conocidos del sistema climático de la Tierra. Las nubes y los aerosoles pueden absorber, dispersar o reflejar la radiación entrante dependiendo de su tipo, abundancia y ubicación en la atmósfera. Los instrumentos de PACE monitorean ambos, proporcionando nuevos datos sobre su abundancia, propiedades e interacciones a lo largo del tiempo, y contribuyen a las previsiones de calidad del aire.
…ayudarnos a monitorear mejor el ciclo de carbono?
El ciclo del carbono conecta todos los ecosistemas de la Tierra, incluida la vida marina. El fitoplancton juega un papel clave en la conversión del carbono atmosférico en nuevas formas, que pueden ser consumido por otros organismos, exportado al océano profundo o devuelto a la atmósfera. La diversidad del fitoplancton, y la infinidad de vías por las que se puede transportar el carbono, hace que la comprensión de este grupo de organismos sea crucial para la comprensión de los procesos climáticos.
…beneficia la economía y la sociedad?
PACE proporciona una combinación de observaciones atmosféricas y oceánicas que benefician a la sociedad en áreas como administración de recursos hídricos, impacto y gestión de desastres, predicción ecológica, salud humana y calidad del aire. Los oficiales de agencias locales, estatales, federales e internacionales, así como el público en general, podrán aplicar los datos de PACE para tomar decisiones más informadas y consolidadas sobre sus actividades. Por ejemplo, PACE ofrece la oportunidad de vigilar mejor la actividad pesquera, identificar las proliferaciones de algas nocivas y observar los cambios en los recursos marinos.
