Així investiguem el medi ambient al segle XXI

Satèl·lits meteorològics, simulació de realitat en 3D, teledetecció o radiometria són només algunes de les noves tecnologies que, a poc a poc, es fan un gran lloc en les recerques sobre medi ambient. 

No sabríem dir quan va començar tot,  però si posem una data al moment en el qual la tecnologia es va posar al servei del medi ambient hauríem de remuntar-nos a l’any 1968. Aquell va ser un any important, al gener va començar la Primavera de Praga, un període de liberalització política a Txecoslovàquia que duraria vuit mesos (des de gener fins a agost d’aquell any) i que s’ha pres com un arquetip de la revolució política i social a Europa, i al març d’aquell any va començar a forjar-se a París la Revolució de Maig del 68, en la qual milers d’estudiants van eixir al carrer per a protestar contra el Govern i contra el món en el qual vivien. Aquell any també va ser assassinat Martin Luther King i EUA va viure els primers i tràgics espertenecs de la Guerra de Vietnam. En l’àmbit social, 1968 està declarat com l’Any Internacional dels Drets Humans i en l’àmbit científic es va produir un de les fites de la medicina moderna, en el Hôpital de la Pitié (París, França) va tenir lloc el primer trasplantament de cor a Europa. 

Va ser en aquest context de canvis quan un grup de científics i polítics va decidir fundar el Club de Roma, una organització sense ànim de lucre preocupada per millorar el futur del món a llarg termini de manera interdisciplinària i holistica. Van ser ells els qui van encarregar per primera vegada un informe complet i comparatiu en el qual es feien ressò de la situació del món, del creixement demogràfic i les seues conseqüències per al medi ambient i dels efectes que la mà de l’home estava causant en el medi ambient. Per a realitzar aquell informe, el MIT juntament amb altres organismes institucionals va crear en 1970 World (després hi haurà versions World 1, 2 i 3) un sistema informàtic que permet realitzar projeccions sobre el futur desenvolupament del planeta, utilitzant una gran base de dades amb multitud de variables humanes, mediambientals, econòmiques i agrícoles. Aquestes projeccions es basen en la interrelació de tots aquests sistemes i de les seues possibles variables, les quals constitueixen una estructura del ritme econòmic i mediambiental actual. 

Gràcies al programa World, el Club de Roma ha anat editant nombrosos informes en els quals es recrea el creixement de la població, el creixement econòmic i l’increment de la petjada ecològica, posant en la palestra els límits del planeta tant pel que fa al creixement demogràfic com l’ús de recursos naturals no renovables, la terra cultivable finita i respecte la capacitat de l’ecosistema per a absorbir la pol·lució producte del quefer humà. Gràcies a aquest programa, és possible modificar les taxes de desenvolupament i aconseguir una condició d’estabilitat ecològica, sostenible, fins i tot a llarg termini, com creant una espècie d’utopia per a saber a on ens portaran les coses en el cas que no posem remei a alguns dels problemes més importants del nostre món. L’últim informe, publicat en 2012, posa l’accent en aspectes com el canvi climàtic i la situació de la biosfera, a més d’establir les bases de la necessària transició cap a una societat que consuma recursos sostenibles.

Com podem imaginar, el programa World va marcar un abans i un després en la recerca del medi ambient. Però no és l’únic avanç tecnològic dissenyat i centrat en la recerca del medi ambient per al seu estudi i conservació. A continuació exposem altres sistemes igualment importants i nous:

Teledetecció: observar la Terra des de l’espai
A grans trets, la teledetecció és l’obtenció d’informació a xicoteta o gran escala d’un objecte o fenomen, ja siga usant instruments d’enregistrament o instruments d’escaneig en temps real sense fils. Es tracta d’una disciplina científica molt àmplia que integra un conjunt de tecnologies utilitzades per a l’observació, l’anàlisi i la interpretació de fenòmens terrestres i planetaris. Les principals tècniques utilitzades per a la teledetecció són les ortofotos o fotos de satèl·lit, les imatges d’infrarojos, les imatges de microones, els GPS (sistemes de posicionament geogràfic) i els SIG (sistemes d’informació geogràfica). 

Però la teledetecció no és nova, en el segle XIX ja es realitzaven fotos aèries des de globus, i al llarg de la II Guerra Mundial algunes d’aquestes tècniques van ser emprades per a la realització de mapes topogràfics. Però la veritat és que en les últimes dues dècades la geomàtica o teledetecció  ha aconseguit un desenvolupament considerable gràcies a l’avanç en la producció i generació de dades espacials, la qual cosa permet que siga empleada en una àmplia varietat de camps com la planificació territorial, la mineria, el maneig de contaminació i els estudis ambientals.

Gràcies als sistemes de teledetecció es poden preveure, per exemple, inundacions i terratrèmols, i es pot veure el pes i l’esgotament agrícola que hi ha en un terreny, els danys que cultius o plagues poden produir en el sòl, l’avanç i reculada del gel dels pols, els efectes del canvi climàtic o la situació de la capa d’ozó. 

Tot es produeix gràcies a que els diferents sistemes de teledetecció són capaços de captar, a distància i a través de diferents mètodes, les radiacions emeses pels diferents agents, així obtenen dades d’un territori de forma ràpida, exacta i fiable, i permeten captar imatges d’àrees pràcticament inaccessibles. A més, faciliten l’observació periòdica de zones i de fenòmens, la qual cosa fa que es poden detectar les diverses variacions i que s’establisquen comparacions.

Dins dels sistemes de teledetecció més utilitzats trobem els sensors d’escombratge espacial. Aquesta tècnica es duu a terme gràcies uns sensors que actuen com escàners realitzant un rastreig minuciós i successiu de cada parcel·la de terreny, i que arrepleguen les radiacions visibles i infraroges reflectides pel sòl. Els satèl·lits LANDSAT, TERRA, AQUA posseeixen sensors d’escombratge que rastregen conjuntament tot el planeta. També el ENVISAT, de l’Agència Espacial Europea, agrana minuciosament el planeta. S’estima que el temps de vida d’aquests sensors és de 7 anys. 

Un altre sistema molt usat en la recerca aplicada al medi ambient són els sistemes telemàtics de cooperació internacional destinats a l’obtenció d’informació meteorològica. Un dels més importants és el sistema de Vigilància Meteorològica Mundial, engegat en 1968 i que compta amb diferents equips de teledetecció per satèl·lit i estacions meteorològiques terrestres i marines. Aquests sistemes de telecomunicació estan relacionats entre ells i les seues dades són analitzades, processades i retransmeses als diferents centres meteorològics nacionals. Els satèl·lits meteorològics tenen un sensor d’escombratge multiespectral que opera en les bandes visibles Poden prendre imatges en infrarojos, per la qual cosa poden detectar aspectes que uns altres no capten, com per exemple la humitat atmosfèrica. Entre els satèl·lits meteorològics més importants destaquen NOAA (EUA) i Meteosat (Europa).

SIG: Sistemes d’Informació geogràfica per a realitzar simulacions virtuals
Els SIG són programes que contenen diferents dades espacials de la mateixa porció de territori organitzats de forma geogràfica i presentats de forma superposada. Les dades procedeixen de fotografies preses per teledetecció o bé de mapes de tot tipus. Els SIG estan destinats a emmagatzemar, representar gràficament o manipular la informació d’un territori. Gràcies aquest sistema es poden realitzar simulacions virtuals del que pot ocórrer en un territori si variem alguna de les capes. Aquests sistemes són molt utilitzats en els estudis mediambientals per a la prevenció de riscos, l’ordenació del territori, la gestió de recursos i per a detectar impactes mediambientals. 

Entre els usos d’un SIG està la localització d’un lloc concret i les seues característiques, el compliment o no de condicions per a instal·lar allí determinats sistemes, el càlcul de rutes òptimes entre dues o més punts, i la generació de models a partir de fenòmens o actuacions simulades.

Globe: un projecte educatiu de recerca mediambiental
Globe és el nom d’una iniciativa educativa radicada a Estats Units, però que posseeix un enfocament internacional. Va ser presentada en 1994 pel llavors Vicepresident d’Estats Units, Al Gore, i es va triar per a la seua engegada el “Dia de la Terra” (22 d’abril) de 1995. El projecte Globe tracta de facilitar la presa de dades ambientals en els centres educatius posant a la disposició dels mateixos diverses eines, que inclouen des dels sistemes de mesura fins als protocols per a realitzar-la. Les dades rebudes són emmagatzemats en una base de dades a la qual es pot accedir des de la mateixa pàgina web. (http://www.globe.gov/). Globe posseeix un portal central que permet accedir a qualsevol interessat a la majoria dels seus continguts, incloent la consulta de dades, l’accés a la informació bàsica, la lectura dels protocols de presa de dades, etc.

Aquest projecte divulgatiu se centra en quatre àrees temàtiques: atmosfera, hidrologia, cobertura terrestre i edafologia. Cada centre educatiu que participa en el programa pot optar en el seu projecte concret per l’àrea o les àrees que treballarà, podent triar totes o solament algunes. Per a cadascuna d’elles existeixen protocols de presa de dades que orienten sobre el procés i la metodologia de mesurament, que és específica del programa, havent de realitzar-se les mesures amb instrumental homologat pel programa. En qualsevol de les àrees, els centres educatius han de prendre dades dins d’un quadrat de 15 km x15 km situat al voltant de la seua ubicació. Es disposa d’un GPS per a obtenir les coordenades del centre i les de tots aquells punts de mostreig, la ubicació del qual i característiques han de ser enviades al portal internacional abans de prendre les dades. 

Les dades obtingudes en cada mostreig (la periodicitat del qual variarà segons l’àrea temàtica triada) s’envien al programa a través del portal Globe en Internet, podent ser després consultats per qualsevol, a l’ésser d’accés lliure. D’aquesta manera qualsevol centre (o qualsevol usuari d’Internet) pot consultar aquestes dades i també les que el propi programa inclou, com són les obtingudes per mitjà de tecnologies satèl·lit, jocs educatius, etc. 

Per a poder treballar amb dades “Globe” solament es precisa un ordinador amb connexió a Internet, mentre que si es vol prendre dades ja és necessari participar oficialment en el projecte i disposar dels sistemes de preses de dades homologades pel programa (termòmetres, conductímetres, tubs de terbolesa, etc.). Les dades dels centres educatius inscrits en el programa poden ser consultats en el portal Globe en forma de taules, gràfics o mapes. Poden realitzar-se comparacions entre centres o entre dates. Així mateix és possible observar dades recol·lectades per centres de recerca i manejar així imatges i mapes diversos que il·lustren sobre els canvis ambientals que ocorren en el planeta.