Entrevista a Martín Saraceno. Investigador del Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera (CIMA) del CONICET y docente del Departamento de Ciencias de la Atmósfera y de los Océanos (DCAO) en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FCEyN) de la Universidad de Buenos Aires (UBA).
Martín Saraceno es oceanógrafo. Tiene una larga trayectoria académica, como investigador y docente. Se formó como Licenciado en Ciencias Físicas en la Universidad de Buenos Aires y desarrolló sus estudios de postgrado, primero en Francia donde obtuvo su Maestría en Oceanografía, Meteorología y Climatología y su Doctorado en Oceanografía Física (Universidad de París VI), para luego realizar en los Estados Unidos su Post-Doctorado.
Actualmente se desempeña como investigador del CONICET, en el Centro de Investigaciones de Mar y la Atmósfera (CIMA) y como docente del Departamento de Ciencias de la Atmósfera y de los Océanos (DCAO) en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FCEyN) de la Universidad de Buenos Aires (UBA).
Como investigador, se especializa en las imágenes satelitales de altimetría, que permiten conocer la altura del mar en todo el planeta. En diálogo con Latam Satelital, Martín Saraceno da cuenta de la importancia de la información de origen satelital para el estudio de los océanos, comenta las principales aplicaciones de estos datos, y analiza la relevancia de estos desarrollos tecnológicos en la Argentina.
¿Para qué sirven las mediciones de altura del mar?
El océano cubre el 70% de la superficie de la Tierra y representa el principal reservorio de calor. Como consecuencia del calentamiento que sufre la Tierra debido al aumento de gases de efecto invernadero, el océano está absorbiendo más calor y, al calentarse, el volumen de agua que ocupa el océano se expande y el nivel del mar sube. Uno de los principales indicadores de Cambio Climático es en efectos el aumento en el nivel del mar. Es la principal amenaza para las ciudades costeras.
Primer mapa de Altura Superficial del Mar de Jason-3.
Tener un satélite que mide en forma uniforme el nivel del mar en todo el planeta, es una herramienta clave. Hace más de 60 años que el hombre desarrolló sensores para medir la altura de la tierra y del mar. En particular las misiones dedicadas a medir de forma precisa la altura del océano realmente dieron un vuelco desde hace 23 años, gracias a misiones dedicadas a controlar la órbita del satélite: a fines del 92 se consiguió esto y hoy los datos de altura del mar tienen una presición del orden de los 2 centímetros.
Las misiones satelitales de altimetría son las únicas mediciones que proporcionan información dinámica del océano, es decir de las corrientes en superficie. Hay métodos que, a partir de una sucesión de imágenes infrarrojas o de color del agua, logran deducir las corrientes superficiales, pero son métodos indirectos y dependen de la cobertura de las nubes. Los satélites que miden la altura del mar lo hacen de forma directa y los resultados que se obtienen son excelentes (comparados con mediciones in-situ independientes).
¿Cómo se realizan las mediciones y cuáles son los satélites utilizados?
El principio de la medición es bastante simple. El altímetro emite una onda radar y la analiza después de ser reflejada por la superficie. El nivel del mar es igual a la diferencia entre la distancia satélite-superficie (deducida del tiempo que tarda la onda en ir y volver) y la posición del satélite respecto a una superficie de referencia arbitraria (el centro de la Tierra, o una superficie regular que se aproxime a su forma real, el elipsoide de referencia). Además del nivel del mar, podemos conocer la altura de las olas y la velocidad del viento (a partir de la amplitud y de la forma de onda reflejada).
Misión Jason 3
Son satélites (y sensores) desarrollados por Francia y Estados Unidos. La primera misión “precisa” se llamaba TOPEX Poseidon, ahora está Jason 3, sucesor de Jason 1 y 2. Por suerte hubo mas de una misión a la vez, lo cual permite una mayor precisión en las mediciones. Hubo momentos en que tuvimos hasta cuatro misiones midiendo altimetría al mismo tiempo en distintas órbitas. Entonces mezclando todos esos datos, se mejoraba muchísimo la resolución espacial y temporal.
Una de las primeras misiones altimétricas que se desarrolló era bastante precisa, sin embargo, la órbita que se eligió era polar, cubría gran parte del planeta, pero tenía una frecuencia de muestreo (pasaba por el mismo punto) muy cerca de una periodicidad de marea. Hasta que no tuvimos muchos años de ese mismo dato, no se pudo utilizar. Solamente con muchos años y mezclándolo con información de otros satélites. Dependiendo de qué se quiere medir y qué instrumento se va a utilizar, se ponen en juego estos parámetros.
Las misiones Jason tienen gran precisión y pasan frecuentemente. Es increíble todo lo que aprendimos del océano gracias a las mediciones que produjo. El conocimiento del océano y del clima ha avanzado muchísimo.
Misión SWOT
En un futuro cercano tendremos medidas aún mas precisas gracias a una nueva misión que se llama SWOT. Con esta nueva misión vamos a poder distinguir estructuras en todo el océano con dimensiones inferiores a los 100 m. Esto es clave, ya que sabemos que la dinámica de pequeña escala tiene igual o mayor importancia que la de gran escala. Esta misión está prevista para 2020. Son proyectos costosísimos.
¿Cómo se utilizan los datos de altimetría en Argentina?
En Argentina prácticamente no había gente que se dedicara a aprovechar estos datos de altimetría. Las misiones satelitales de altimetría fueron concebidas para que funcionen bien en el océano abierto. Más cerca de las costas o en las plataformas continentales hay que corroborar que funcionen bien. Con ese freno, en Argentina no los había usado casi nadie hasta hace poco.
Yo tuve la suerte de obtener un proyecto financiado por la Agencia Espacial Francesa (CNES). Esto fue posible gracias a que hace 4 o 5 años se creó un instituto de investigación franco-argentino cuyo objetivo principal es estudiar el clima (Unidad Mixta Internacional: Instituto Franco-Argentino sobre Estudios del Clima y sus Impactos, UMI-IFAECI). La UMI-IFAECI es una unidad reconocida por el CNES lo cual me permitió presentar un proyecto en una de las convocatorias y obtenerlo.
A través del proyecto financiado por el CNES conseguimos poner fondeos con instrumentos tanto en la plataforma continental como en el talud, debajo de las trazas del satélite. Dejamos los instrumentos un año entero y juntamos todos los datos para empezar a hacer esos análisis precisos tanto en la corriente de Malvinas, en el talud, como en la plataforma. Conseguimos ocho fondeos, que es mucho. No sólo para la Argentina sino para cualquier lugar del mundo. Tener ocho fondeos durante un año es bastante bueno. Con esas mediciones y contando con 23 años de datos satelitales, si hay una buena correlación tenemos una serie temporal muy importante. El potencial de poder utilizar de forma confiable los datos de altimetría para estudios de este tipo una vez que estén validados, es enorme.
Desde el punto de vista del impacto, hay varios factores importantes. Uno es la interacción entre el mar y la costa. En la costa vive una gran proporción de la población mundial. Es por tanto muy importante conocer el aumento del nivel del mar en la costa. Otros factores importantes están relacionados directamente con la pesca y en el cambio climático.
Dada la importancia de estos datos a nivel costero, ¿en qué casos concretos se han utilizado en la Argentina?
A lo largo de la costa de la Provincia de Buenos Aires se producen fenómenos recurrentes como la sudestadas. El nivel del mar en esta región se ve también afectado por ondas de tormenta que se propagan a lo largo de la costa. Éstas son generadas por fuertes vientos y tormentas que ocurren habitualmente en el sur del país. Estas ondas se propagan a lo largo de la costa argentina, llegando inclusive al Río de la Plata. Si se suma el efecto de una sudestada al de una onda de tormenta positiva, las inundaciones pueden ser mayores a las esperadas por una sola de estas componentes. Las elevaciones del Río de la Plata se traducen en inundaciones de regiones cuando la costa no presenta defensas adecuadas.
Junto con la investigadora Paula Etala del Servicio de Hidrografía Naval (SHN), nos propusimos incorporar (asimilar) los datos de altimetría satelital en el modelo que pronostica la elevación del nivel del mar y está disponible a través de la página web del SHN. El resultado fue positivo, los datos satelitales mejoran el pronóstico. Esa es una aplicación concreta. Esta aplicación tiene sentido cuando hay pocos mareógrafos, como en nuestro caso en Argentina. Como hay tan pocos mareógrafos y contamos con una constelación de satélites, lo que mostramos es que, si el dato del altímetro es bueno y se incorporan datos en una región muy grande, se alimenta el modelo de forma continua y se obtiene un mejor resultado.
Por otro lado, colaboro con la misión de SAC-D/Aquarius. Fui codirector del proyecto que dirigió Alberto Piola, del Servicio de Hidrografía Naval (SHN). Utilizamos una metodología para trabajar a partir del dato crudo, y mostrar que cuando hay contrastes de salinidad muy importantes, se puede obtener un producto de mejor resolución que el ofrecido habitualmente.
¿Qué herramientas de Software utilizan para las tareas que realizan en el CIMA?
Hacemos mucha estadística utilizando diferentes lenguajes de programación. En algunos casos utilizamos las salidos de modelos numéricos para contrastar con nuestros resultados.
¿Cómo se incorpora el uso de la información satelital en tu actividad docente?
La información que brindan los satélites en ciencias de la Tierra está muy divulgada hoy en día. No hay carrera relacionada a las ciencias de la Tierra que no haga uso de información satelital. En particular en oceanografía, dados los elevados costos que implica obtener datos en el océano, son de particular relevancia. En el DCAO voy a dictar el cuatrimestre que viene, junto a la Dra. Silvia Romero, una materia de posgrado que se llama Oceanografía Satelital. La materia consiste en un revisión de las diversas fuentes de datos que se pueden obtener de los satélites, explicando desde cómo se generan los datos a cómo se utilizan. Es importante conocer cómo se genera el dato porque entonces es posible llegar a conocer las limitaciones de las mediciones obtenidas.
¿Cómo ves el sector satelital en la Argentina, su vinculación con otros sectores y el rol del país en estos desarrollos?
El desarrollo que conlleva la tecnología de punta y los estudios asociados a esos productos son de beneficio para toda la sociedad, de eso no hay duda. En particular en lo que refiere a estudios que tienen que ver con el clima y los cambios que suceden en la Tierra, las imágenes satelitales fueron y serán la herramienta principal. Desde ese punto de vista es una carrera que no podemos perder. El gobierno argentino se dio cuenta de que le podía servir esta tecnología cuando vio que podía tener fotos de muy alta resolución para poder cobrar más impuestos. O para ver si el agricultor declara lo que está cultivando. Esa es una aplicación, pero hay muchísimas otras que pueden ayudar de forma directa a mejorar las inversiones a futuro en el país, por ejemplo.
Hay una interacción entre la CONAE y la investigación, un poquito más desarrollada sobre la tierra que sobre el océano. Hay muchísimo para hacer. Hay parámetros, como la humedad del suelo o mediciones de parámetros que se pueden hacer en forma remota, que ayudan muchísimo no sólo a cobrar impuestos sino también a hacer pronósticos climáticos, a mejorar el uso eficiente de los recursos y en forma sustentable. Tanto desde análisis de los datos, al desarrollo de los sensores, a las misiones, es una carrera que no podemos perder. En Argentina hay gente que trabaja muy bien, que tiene el conocimiento para estos desarrollos. Se necesitan muchos más, sin lugar a dudas. Pero no podemos darnos el lujo de perder lo mas valioso: el recurso humano. No se puede cerrar ARSAT por ejemplo…
El estudio del océano requiere de cooperación internacional (como otros temas). La misión Topex/Poseidon y Jason nacieron de una cooperación entre Francia y EEUU. La política siempre fue que los datos fueran públicos. Es imprescindible cooperar a nivel internacional para lograr este tipo de resultados.
Lograr que la sociedad sea consciente de los beneficios que pueden aportar los datos satelitales ayuda a que los tomadores de decisiones apoyen el desarrollo de tecnología y de investigaciones que utilizan datos satelitales.
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