Nuestro planeta es conocido como el planeta azul puesto que está dominado por el agua. Si vemos más de cerca, nos percatamos de la existencia de otros colores: el marrón del suelo, el blanco de la nieve, el gris y negro de las ciudades... y el verde de la vida vegetal. Es en este color en el que nos vamos a centrar hoy.
Al igual que nosotros, la Tierra respira, y si no fuera por los árboles del mundo difícilmente estaríamos aquí, más difícil todavía nuestro planeta tendría este aspecto. Su función es la de limpiar el aire, sacando el dióxido de carbono para inyectar oxígeno en un ciclo continuo. Pero estamos en un tiempo de cambio climático, en el que difícilmente los bosques pueden ser todo lo eficaz que deberían.
Gran parte del problema es el aumento de temperatura global, como consecuencia de emitir grandes cantidades de gases de efecto invernadero, en especial el dióxido de carbono. Es complicado que el sistema terrestre se lleve ese carbono extra, pero entre los océanos y los bosques la cifra es bastante alta, si bien no suficiente. La verdad, no sabemos a dónde va exactamente gran parte del carbono y, entre las fuentes (naturales y artificiales) y los sumideros (naturales) la cifra entre lo que entra y sale no es todo lo precisa que debería. Y una de las incertidumbres está, precisamente, en los bosques.
Junglas, bosques tropicales, taigas... Muchas regiones de la Tierra están poblados por vida vegetal, la más visible son los árboles, adaptados a las condiciones climatológicas en donde crecen. Gran parte del carbono que sustraen se lo guardan, ya en los troncos y ramas, en las hojas y las raíces. En este sentido, son un sumidero. Pero los conviertes en fuentes si los talas, si los quemas. La deforestación es un gran problema porque no sólo causas emisión de carbono, sino que impides que una sección de bosque cumpla su función. En este sentido, la tala (ya legal, ya ilegal) es un gran problema. Y ya los incendios son aún peores, porque significa emitir grandes cantidades de carbono a la atmósfera. ¿Y para qué? Algunos lo hacen para tener tierra de pasto para su ganado, otros para campos de cultivo (causando sobreproducción), otros para desarrollos urbanísticos. Luego llegan los problemas en forma de inundaciones, corrimientos de tierras... No nos olvidemos de la destrucción de los hábitats naturales de las especies animales, a las que se les obliga a irse, o a extinguirse. No debería ser así, pero, cada día, desaparecen hasta doscientos kilómetros cuadrados de bosques por estas causas, cuando debería ocurrir lo opuesto.
Echando mano de la mayor base de datos de ciencia terrestre que tenemos, el archivo de imágenes de Landsat, podemos hacernos una idea de la gravedad del problema. Sin embargo, Landsat usa sensores ópticos, lo que significa que no vemos qué hay bajo la copa de los árboles. Vale, si no podemos usar sistemas de detección pasiva, recurramos a los activos. El LIDAR GEDI, desde su percha en la ISS, nos ha entregado un primer vistazo sobre el estado de los bosques que, oye, es interesante. Tiene un pequeño problema, eso sí: al confiar en puntos láser, el campo de visión es obligatoriamente limitado a huellas de veinte metros de diámetro, por eso suele recurrir a la ayuda de sistemas similares, como el altímetro en ICESat-2. Es la ESA la que se decidió por el empleo del otro tipo de sensor activo.
Biomass es la misión número siete de la serie Earth Explorer de la ESA. Como ya sabéis, este programano sólo busca el avance en la ciencia terrestre, también fomenta el uso de nuevas soluciones a la hora de estudiar un elemento del sistema terrestre. Y para estudiar los bosques, se ha optado por un radar de apertura sintética.
Airbus UK ha sido la encargada del diseño y fabricación de Biomass, dando con soluciones peculiares. Su bus bien recuerda, a primer golpe de vista, a una cuña, pero una puesta en pie que mide 5.8 metros de alto, dos de ancho y dos de largo. Y eso sin contar con sus apéndices. Se ha recurrido a diseñosexistentes para sus tripas, como un grabador de datos heredado de los Sentinel-2, una batería de ion litio, sistema de comunicaciones dual en banda-S y banda-X, estabilización triaxial y propulsión, un panel solar de cuatro secciones (7m² de superficie activa), control termal básico... Lo realmente novedoso es el sistema de SAR que usará. Los sistemas de SAR usados hasta ahora emplean frecuencias de banda-C (entre 4 y 8 GHz, o entre 3.75 y 7.5 cm) como en los Sentinel-1, banda-L (entre 1 y 2 GHz, entre 15 y 30 cm) como en los Daichi-2 y -4, banda-X (entre 8 y 12 GHz, entre 25 y 37.5 mm) como en TerraSAR-X, banda-S (entre 2 y 4 GHz, entre 7.5 y 15 cm), y todos cuentan con sus fuerzas y sus carencias. En donde uno es bueno, otro carece de rendimiento. Para Biomass, hacia falta echar mano de otra banda, por eso se recurre a la banda-P. Su larga longitud de onda (aproximadamente 70 cm) la hace particularmente útil para atravesar las densas copas de los árboles, llegar al suelo y reflejarse incluso en las ramas y raíces. Por supuesto, el corazón del instrumento se sitúa en la parte superior del bus, formada por los emisores y receptores, unidad de radiofrecuencia, unidad de control digital, red de calibración y distribución, subsistema de amplificación de energía, amplificador del receptor... Las antenas emisoras y receptoras son cuatro, en dos pares, del tipo parche, que emiten la señal a una antena reflectora de doce metros de diámetro, la característica más visible de Biomass. Os recordará a la de SMAP, porque el fabricante (L3 Harris de Estados Unidos) es el mismo. Durante el despegue y los días posteriores estará plegada; para su despliegue cuenta con un brazo de tres secciones y los motores que abrirán el reflector. Eso sí, no rotará sobre sí mismo: estará fijo una vez en su lugar. Una importante novedad tecnológica es el uso de un nuevo tipo de semiconductor para los transistores del sistema de radiofrecuencia. Se llama nitruro de galio, son del tipo de estado sólido y resultan tener hasta diez veces más rendimiento de radiofrecuencia que los semiconductores tradicionales, puede operar a temperaturas más altas y es inherentemente resistente a la radiación. No es la primera vez que se usan en el espacio: el satélite PROBA-V ya lo empleó como demostración en su sistema de comunicaciones. Funcionará en polarización horizontal y vertical, adquiriendo secuencias de entre 50 y 60 km de ancho con resoluciones de 200 metros (espacial), y entre 15 y 20 metros (vertical). Una vez repostado con 132 kg de combustible, declarará una masa de 1250 kg.
Como suele ser habitual en los lanzamientos europeos, el CSG de Kourou es el lugar indicado, y para elevar a Biomass se ha escogido el cohete ligero Vega-C. Si no hay problemas, volará el 29 abril, apuntando a una trayectoria polar, sincrónica solar sobre el terminador, a 666 km de altitud.
Pasado el periodo de despliegue y pruebas (el satélite cuenta con modos de control de actitud dependiendo del estado de la antena reflectora) iniciará su misión con una novedosa fase tomográfica que durará dieciocho meses. En ella apunta a revelar la estructura interna de los bosques; en esencia, será como un escáner, creando una representación tridimensional de los bosques. En cuanto termine, pasará a la fase interferométrica. En ella, se centrará en observar una misma región un mínimo de tres veces en seis días, de este modo detectando cambios. De este modo, a lo largo de sus cinco años y medio de misión, registrará los troncos, las ramas, las raíces, el suelo. Así, al detectar, virtualmente, cada árbol en un bosque, se podrá calcular, cuantificar, cuánto carbono se almacena en una masa forestal dada. En el modo interferómetrico estará en una órbita derivante, en la que necesitará 228 días para cubrir todo el globo.
La misión Biomass gira en torno a un objetivo: producir las primeras estimaciones globales de la biomasa forestal y su altitud, reduciendo así la incertidumbre en nuestro conocimiento sobre la cantidad de carbono almacenado y cómo fluye en la superficie sólida, debido a los cambios en el uso del suelo, a la degradación forestal, o al recrecimiento del bosque. Secundariamente, cuenta con otras dos áreas de estudio. Los glaciares estarán bajo su radar para poder calcular la velocidad a la que fluyen, haciéndolo allí donde el hielo es demasiado variable, o donde ha habido fusión o una nevada reciente. Puede resultar extraño que un satélite dedicado a los bosques pueda también estudiar los desiertos. Pues sí, concretamente bajo sus arenas, siendo capaz de penetrar hasta cinco metros para dar con el lecho de roca. La idea es encontrar la geografía del lugar, especialmente la localización de cursos fósiles de ríos, lechos de lagos, y así, para tener pistas acerca del clima del pasado. Y volviendo a su área principal, usará su potencia para crear mapas topográficos de las áreas boscosas, ocultas a la vista de los sensores ópticos, generando modelos de elevación digitales. ¿Será capaz de detectar ruinas arqueológicas con este método? No estaría mal, la verdad.
Como todas las misiones de Earth Explorer, Biomass es muy compleja, pero necesaria en una época en la que parece que cualquier avance en la lucha contra el cambio climático puede acabar tirado por la borda. ¿Es vital? Ya lo creemos. ¿Debería haber más? No tenemos ninguna duda. Biomass puede cambiar el mundo, y para eso le deseamos toda la suerte del mundo.