La humedad del suelo de esta granja norteña de Tennessee está relacionada con el agua del río y el vapor de agua durante el ciclo hidrológico. Debido a esta conexión, la humedad del suelo no afecta sólo a las cosechas directamente, si no también indirectamente por su impacto en el tiempo. Los datos del satélite de la NASA Aqua mantendrán a los granjeros informados sobre ambos efectos de la humedad en el suelo, los directos y los indirectos. Foto de Marion Post Wolcott.

Volviendo atrás en el tiempo, cuando los granjeros deseaban encontrar agua en el suelo contrataban a una persona llamada zahorí que sostenía un palo bifurcado y auguraba la existencia del agua. Cuando el palo se inclinaba hacia el suelo, supuestamente por la influencia del agua oculta, ahí era donde se encontraría el agua. O eso al menos era lo que decían. Pero ahora la NASA tiene una forma mejor de detectar la humedad en la tierra.

Utilizando los datos del satélite de la NASA Aqua, cuyo lanzamiento será en Diciembre del 2001, los científicos esperan poder trazar mapas con el contenido de humedad del suelo sobre la mayor parte de la superficie terrestre. Esta información también mejorará los pronósticos sobre potenciales precipitaciones y otros factores meteorológicos tales como vientos, temperatura y humedad. Un mejor conocimiento del agua y del tiempo será una gran ayuda para la agricultura.

“Esta mejor información que la actual sobre la humedad en el suelo, significa para los granjeros que podemos mejorar nuestros partes meteorológicos de largo plazo, y por lo tanto mejorar los pronósticos sobre los rendimientos de las cosechas”, explica Bill Crosson, científico de la Asociación de Universidades para la Investigación Espacial (USRA) que trabaja a través del Centro Hidrológico y Climático Global de la NASA (GHCC).| “La clave es un sistema combinado con el que obtenemos datos globales sobre la humedad del suelo y los integramos en los modelos de predicción meteorológica.”

Tales datos provocarán una abundante cantidad de aplicaciones de uso cotidiano para la agricultura y la meteorología.

Los granjeros podrán utilizar los datos y los partes meteorológicos de largo plazo potencialmente mejorados para ayudar a planificar las fases de crecimiento, horarios de irrigación de las cosechas, a prevenir un uso excesivo de los fertilizantes, y a predecir la fuerza y la resistencia de la planta. Los datos y los pronósticos también serán útiles a los encargados de administrar los recursos del agua y ayudarán a los funcionarios de Agricultura a estimar el rendimiento de las cosechas.

Este Sistema de Observación de la Tierra integró la imagen con los datos preparados por la Escuela de Ingeniería Forestal de la Universidad de Montana, que forma parte del Consorcio Superior Aeroespacial del Medio Oeste (UMAC) Índice de la Humedad en Superficie. Observe la crítica humedad del suelo (anaranjado oscuro) en la sequía que golpeó al sudeste de los Estados Unidos.

“Cuando el suelo está seco, hay menos agua para la nutrición de la planta, pero existe una menor evaporación, y un suelo más seco desprende calor más rápidamente”, dice Crosson. “Existe una relación directa entre la humedad del suelo y la humedad atmosférica. La humedad y el aire caliente levantado afectan a las temperaturas locales y regionales y a los vientos”.

Crosson cree que los datos podrán ser especialmente beneficiosos para las grandes explotaciones agrícolas, donde los granjeros no pueden obtener fácilmente datos exactos a largo plazo de la humedad del suelo para campos que cubren centenares de Kilómetros cuadrados.

Hasta hace poco tiempo, las mediciones medioambientales y climáticas se realizaban a pequeña escala que implicaba lecturas terrestres en campos menores a 1 Kilómetro cuadrado, o bien extensiones enormes de los océanos y de los continentes desde el espacio. Ahora los científicos podrán completar el vacío existente para las áreas locales y las zonas regionales con técnicas más diversas y más exactas de la predicción a largo plazo, comenta Charles Laymon, otro científico de la USRA que trabaja en el proyecto.

“Cualquier granjero puede poner el dedo en el suelo y medir la humedad de este, pero no existe un contexto global en eso”, anota Crosson. El desconoce los datos a gran escala que influyen en el futuro tiempo que tendrá para sus campos. Una parcela húmeda en un rincón de su sembrado, o la cima reseca de una loma, revelan poco sobre la inminente productividad de la cosecha de su granja, especialmente si está cultivando miles de hectáreas.

El instrumental en el Aqua que detectará la humedad del suelo es el Escáner Radiométrico-EOS Avanzado de Microondas (AMSR-E, llamado “amser”). El satélite Aqua, el segundo de una serie de satélites de la NASA Sistema de Observación de la Tierra (EOS), tendrá una órbita que envuelva el globo cada 16 días con una duración prevista de la misión de 6 años. La zona que cubrirá el AMSR-E irá de 25 en 25 Kilómetros.

El Escáner Radiométrico-EOS Avanzado de Microondas (AMSR-E) está en la parte frontal superior de la nave espacial EOS Aqua. Imagen cortesía de Proyecto Aqua, Centro de Vuelos Espaciales Goddard.

El despliegue de AMSR-E será un peldaño en negrita de la investigación aplicada de la humedad del suelo. Otros instrumentos pasados y actuales en el espacio obtuvieron ciertos datos sobre la humedad del suelo, pero no fueron diseñados específicamente con ese propósito. Crosson y Laymon dicen que “era utilizar la herramienta inapropiada para la tarea correcta”, ahora se está sustituyendo por observaciones diseñadas para ese objetivo.

“Poner la tecnología del Escáner Radiométrico de Microondas para utilizarla en el Sistema de Observación de la Tierra es un paso importante para la hidrología del suelo”, concluye Laymon. “Combinar las diferentes observaciones diarias a largo plazo de EOS en la tierra, los océanos y la atmósfera, creará el conocimiento que mejorará en última instancia la calidad de vida de cada uno, mejorando la manera en que administramos los recursos naturales y los sistemas de nuestra nave espacial Tierra”

La hidrología como ciencia se ocupa de las características, de la distribución y de la circulación del agua en y por debajo de la superficie de la tierra y en la atmósfera. La humedad del suelo es un factor dominante en muchos procesos del clima, así que ha sido siempre de gran interés para los hidrólogos, geólogos, ecologistas y meteorólogos.

Los efectos de la humedad en el suelo son más significativos con un tiempo cálido, dice Crosson, mientras que el factor dominante en estaciones frías son las tormentas potentes y de rápido movimiento.

El ciclo hidrológico, o ciclo del agua, es la suma de los movimientos del agua a través de los sistemas de la tierra. Como el agua puede llevar calor almacenado, es también un ciclo de la energía. Gráfico cortesía de Michael Ritter. Universidad de Wisconsin en Stevens Point. [más información]

“La estación cálida se caracteriza por el estancamiento, lentitud en el movimiento de los sistemas del tiempo”, explica Crosson, “ Y cuando el tiempo es relativamente estático durante muchas semanas, los factores sutiles y los efectos tales como suelo muy seco o mojado pueden jugar un importante papel en los patrones del tiempo”.

Las condiciones estivales son duras dependiendo de lo lluviosa que haya sido la primavera, y en como esa condensación eventualmente se puede traducir en humedad. La baja humedad ha sido en años anteriores la culpable de pillar, lamentablemente, a los granjeros desprevenidos para las condiciones de dura sequía del verano que se aproximaba.

Crosson, Laymon y sus otros colegas de la NASA esperan que las evaluaciones de los datos de detección remota actuales y los futuros instrumentos desde el espacio permitan una mayor productividad de las granjas, con pocas pérdidas por las sequías y fallos de las cosechas.