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Landsat: 50 Años de observar a la Tierra desde el espacio

Por: Oscar Cárdenas Hernández | A Ciencia Cierta

Autlán de Navarro, Jalisco. 28 de julio de 2022. (Letra Fría) El pasado 23 de julio de 2022 se celebraron los primeros cincuenta años de la misión Landsat, una serie de misiones satelitales de observación de la Tierra administradas conjuntamente por la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio, más conocida como NASA, y el Servicio Geológico de los Estados Unidos. En esa fecha se puso en órbita el Satélite de Tecnología de Recursos Terrestres (ERTS-1 por sus siglas en inglés), que posteriormente se renombró como Landsat 1. 

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Desde esa fecha se han lanzado nueve misiones Landsat, lo que representa la colección de datos de teledetección terrestre de resolución moderada más grande del mundo adquirida continuamente.

El archivo continuo del Programa Landsat (1972-presente) proporciona datos esenciales sobre cambios en el planeta e información que de otro modo no estaría disponible. 

¿Pero qué significa teledetección? La teledetección la brindan los sensores remotos, que son herramientas que colectan datos al detectar la energía que es reflejada desde la superficie de nuestro planeta.

Los sensores remotos pueden ser pasivos o activos (Figura 1). Los primeros son aquellos que registran la energía que es naturalmente reflejada por la superficie de la Tierra (como la luz del Sol).

Los segundos son aquellos que producen su propia energía (por ejemplo, un rayo láser), que es enviada a la superficie del planeta y registrada posteriormente al ser reflejada de regreso a la fuente de emisión. Los productos más comunes de los sensores remotos son las imágenes de satélite y la fotografía aérea.

Figura 1. Tipos de sensores remotos. En el recuadro superior se muestra un sensor remoto pasivo; en el recuadro inferior se muestra un sensor remoto activo. Imagen obtenida del sitio https://en.wikipedia.org/wiki/Remote_sensing.

Los sensores remotos capturan datos de la superficie terrestre en diferentes longitudes de onda, lo que permite observar cosas que a simple vista no podemos notar. Hay que recordar que nuestros ojos son capaces de detectar tan sólo una pequeña parte del espectro electromgnético, mientras que los sensores remotos pueden detectar un rango más amplio del mismo (Figura 2).

Figura 2. El espectro electromagnético.

Las misiones Landsat 8 y Landsat 9, que se encuentran actualmente en el espacio, son capaces de detectar, además del espectro de luz visible (Azul, Verde y Rojo y todas sus combinaciones), el espectro de luz Infraroja (cercana, media y de onda corta), algo que resulta muy útil sobre todo para analizar los cambios en la vegetación en el planeta. ¿Por qué? Porque las plantas reflejan más en infrarojo que en verde, y a partir de esta característica es posible determinar la salud y el vigor de las plantas, por citar un ejemplo (Figura 3).

Figura 3. Reflectancia de la vegetación en diferentes rangos del espectro electromagnético. Imagen obtenida del sitio http://www.droncontrol.com/index.php/es/servicios/aplicaciones-agricolas/51-agricola/165-estructura-de-la-hoja.

Aunque los sensores remotos son ampliamente utilizados para monitorear los recursos naturales de nuestro planeta, también tienen otras aplicaciones. El portal GIS Geography publicó un artículo titulado “100 Usos y Aplicaciones Aplastantes de los Sensores Remotos” (100 Earth Shattering Remote Sensing Applications & Uses en inglés), del cual extraemos algunos ejemplos.

  1. ¿Quieres saber cuántos osos polares se encuentran en un determinado lugar para monitorear su estado de conservación? Entonces utiliza imágenes de satélite de alta resolución, que te permitirán detectar no solamente dónde se encuentran los osos, sino hacia dónde se están moviendo y con ello generar modelos para conocer sus patrones de migración.
  2. ¿Estás planeando comprar una casa y quieres conocer el área que la rodea? Ahora lo puedes hacer utilizando las imágenes provistas por la aplicación Google Earth. De esta manera podrás conocer los servicios que se encuentran cerca de la casa que quieres adquirir (escuelas, hospitales, centros comerciales) y decidir si se encuentra en una zona que te conviene tanto económica como familiarmente.
  3. ¿Vives cerca de un volcán activo y quieres estar informado sobre su actividad? Puedes hacerlo utilizando imágenes de satélite que te permiten monitorear periódicamente su actividad, o que te brinden información sobre la presencia de sitios con acumulación de materiales piroclásticos o puntos de calor.
  4. ¿Estudias arqueología y te interesa descubrir ruinas de ciudades desaparecidas? Puedes utilizar imágenes de satélite obtenidas en infrarrojo que te permitirán detectar patrones que a simple vista no son perceptibles, como la presencia de estructuras cuadriculares en montículos cubiertos por la vegetación.
  5. ¿Estudias medicina y quieres conocer las posibilidades de que una enfermedad pueda transmitirse en una población? Entonces puedes usar diferentes fuentes de información (como la cobertura vegetal, el clima y el movimiento del aire) obtenidas a partir de sensores remotos para poder estimar los riesgos y generar modelos para saber el grado de impacto que pudiera tener una enfermedad para una población dada.

Como se puede ver, los sensores remotos tienen innumerables aplicaciones que se han desarrollado conforme avanza la tecnología y nuestra necesidad por entender y manipular la superficie del planeta se ha incrementado. Y las misiones Landsat han resultado cruciales para entender mejor lo que ocurre en nuestro planeta.

¿Quieres saber cómo es un satélite Landsat?

Aquí te dejamos una representación artística del Landsat 8 (Figura 4).

Figura 4. Representación artística del Landsat 8. Imagen obtenida del sitio https://es.wikipedia.org/wiki/Landsat_8

Nos leemos en la próxima.

CAC

El Dr. Oscar Gilberto Cárdenas Hernández es licenciado en Biología por la Universidad de Guadalajara. Obtuvo la Maestría en Ciencias en Biología de la Conservación y Desarrollo Sustentable y el Doctorado en Ciencias en Ambiente y Recursos en la Universidad de Wisconsin-Madison (Estados Unidos). Es ex-becario del programa “Fulbright-García Robles” y participó como voluntario del Servicio Forestal (US Forest Service) de los Estados Unidos.

Actualmente se desempeña como Profesor Investigador en el Departamento de Ecología y Recursos Naturales del Centro Universitario de la Costa Sur (CUCSUR-Universidad de Guadalajara).

Ha publicado artículos en revistas especializadas y de divulgación científica, así como también varios capítulos de libro. Forma parte de la plantilla de profesores de la Maestría en Ciencias en Manejo de Recursos Naturales y de la Maestría en Procesos y Expresión Gráfica en la Proyectación Arquitectónica-Urbana de la Universidad de Guadalajara.

Forma parte de diferentes redes académicas, incluyendo la Red de Monitoreo de Reservas de Agua (Red MORA), la Red de Comunicación Pública de la Ciencia y la Tecnología (Public Communication of Science and Technology, PCST) y la Red Temática de Socioecosistemas y Sustentabilidad (Red Socio-EcoS). Es integrante del Grupo de Colaboración Científica en Cambio Climático de la Red Cooperación Latinoamericana en Redes Avanzadas (Red CLARA) y funge como Coordinador Nacional de la Comunidad de Estudios Socioambientales (CES) de la Corporación Universitaria para el Desarrollo de Internet (CUDI), en la cual también se desempeña como Secretario del Consejo Directivo.

Desde noviembre de 2013 hasta la fecha dirige, conduce y produce el programa de radio “A Ciencia Cierta” en Radio Universidad de Guadalajara-Autlán; también funge como presidente del Patronato del Centro Comunitario y de Salud “Santuario de Luz, A. C.” (Tiopa Tlanextli).

Correo: oscar.cardenash@academicos.udg.mx

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