EO4TIP: Una nueva metodología de observación de la Tierra para mejorar la anticipación a los cambios abruptos y reducir los riesgos ambientales

Nuestro planeta presenta un comportamiento que desafía la expectativa de cambios suaves, predecibles y reversibles con la realidad de cambios repentinos, inesperados y potencialmente irreversibles debido a las variaciones climáticas, las presiones antropogénicas y los procesos de degradación. Los puntos de inflexión (PI) y los cambios abruptos en el sistema terrestre representan, posiblemente, el riesgo más significativo en un mundo en transformación, ya que amenazan el medio ambiente, la sociedad y la economía. La identificación, el seguimiento y el análisis de estos fenómenos son cruciales para impulsar estrategias de adaptación y mitigación.

En este contexto, surge el proyecto EO4TIP (por su nombre en inglés, Earth Observation in a changing world threatened by Tipping Points), que pretende avanzar hacia un nuevo paradigma de Observación de la Tierra (OT), denominado Teledetección v3.0 (Remote Sensing v3.0). El proyecto desarrolla metodologías para detectar, monitorizar y analizar puntos de inflexión y cambios abruptos con misiones satelitales pasadas, actuales y futuras, y sienta las bases de un sistema de monitorización especialmente útil a escala local y regional. Además, promueve nuevos conceptos instrumentales para mejorar el seguimiento espacial y refuerza la sensibilización sobre la importancia de este tipo de monitorización entre la comunidad científica, los agentes implicados y la sociedad.

La aportación del equipo de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC) se centra en la explotación de datos de Observación de la Tierra de alta resolución, especialmente de radar de apertura sintética (SAR, por sus siglas en inglés), así como en su aplicación a entornos terrestres. Se trata de una tecnología de teledetección activa que genera imágenes de la superficie terrestre mediante ondas de radio emitidas desde satélites o aviones. A diferencia de los sensores ópticos, el SAR puede operar tanto de día como de noche y en cualquier condición meteorológica, y aporta información relevante sobre las propiedades físicas del terreno. Estas capacidades permiten analizar dinámicas de cambio rápido en la componente terrestre del sistema Tierra, como la humedad del suelo, el estado de los cultivos, la deforestación, la degradación de los ecosistemas, las inundaciones, los incendios, los deslizamientos o las deformaciones del terreno. También resulta útil en aplicaciones marinas, como el seguimiento del oleaje, el hielo marino o los vientos oceánicos.

En el marco del proyecto, la UPC trabajará para aprovechar mejor la capacidad multiescala del SAR, todavía infrautilizada en muchos ámbitos, y para combinarla con la radiometría en banda L. Esta técnica de teledetección pasiva mide la radiación natural en microondas emitida por la superficie terrestre en una determinada banda de frecuencia, y es especialmente adecuada para estimar variables que otros sensores captan con mayor dificultad, como la humedad del suelo, el contenido de agua en la vegetación o la salinidad superficial del mar.

La integración de datos SAR y de radiometría en banda L debe permitir obtener estimaciones más robustas de variables terrestres y mejorar la monitorización de procesos ambientales complejos. Esto abre nuevas oportunidades en ámbitos como el análisis de riesgos naturales, la detección de procesos de degradación ecológica o el estudio de la interacción entre suelo, vegetación y territorio.

En paralelo, la UPC también explorará la relación entre el Contenido Total de Electrones de la ionosfera derivado de SMOS y la actividad sísmica, con el objetivo de avanzar en nuevos conceptos de observación y anticipación de fenómenos abruptos.

Esta línea de trabajo se apoya en una trayectoria consolidada de colaboración entre el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la UPC en el marco del Barcelona Expert Center, iniciada en torno a la misión SMOS. Esta experiencia conjunta ha permitido evolucionar desde productos fundamentales, como la salinidad superficial del mar o la humedad del suelo, hacia productos de mayor valor añadido, como la concentración de hielo marino, el índice de riesgo de incendios o los vientos vectoriales oceánicos.

Presupuesto y financiación

EO4TIP es un proyecto competitivo financiado por la Agencia Estatal de Investigación, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica, Técnica y de Innovación 2021-2023, dentro del Programa Estatal para Impulsar la Investigación Científico-Técnica y su Transferencia y del Subprograma Estatal de Generación de Conocimiento (PID2023-149659OB-C22). El proyecto se desarrolla en consorcio con el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), a través del Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC), con un presupuesto conjunto de 414.000 €. Tiene una duración de 3 años (septiembre de 2024 - diciembre de 2027).