Al estudiar el cambio climático, a menudo es un problema tan confiable, los datos comparables se remontan a unas pocas décadas. Las series de larga duración tienen una gran demanda, especialmente cuando se trata de la criosfera de la Tierra, compuesto por glaciares, hielo y suelo congelado.

Las imágenes antiguas se pueden convertir en datos geofísicos útiles. Luc Girod ha desarrollado métodos para que esto suceda. Esto permite a los investigadores comprender mejor los procesos en la criosfera, lo cual es crucial para la capacidad de predecir y proyectar los efectos del cambio climático futuro.

"La gente de la comunidad de las geociencias se emociona mucho cuando les decimos que encontramos un antiguo archivo fotográfico, procesó la información en las imágenes, y luego presentarles los datos, "dice el fotogrametrista francés Luc Girod, quien recientemente defendió su Ph.D. disertación en la Universidad de Oslo sobre teledetección de la criosfera.

"No siempre se necesitan muy buenos datos para decir que un glaciar no está funcionando bien. Pero para comprender con precisión cómo y por qué, necesitas mas, mejores datos y mirar más atrás en el tiempo ".

Desde niño, Luc Girod se ha sentido atraído por viajar, mapas y cartografía. Estudió ingeniería en el Institut Géographique National en las afueras de París. Al final del primer año, fue enviado al sur de Francia para realizar trabajo de campo en fotogrametría, que es la ciencia de realizar mediciones a partir de fotografías. Un año después, en 2012, optó por un lugar más frío cuando le pidieron que buscara su propio lugar para una pasantía internacional.

"No me gusta el clima caluroso, así que dibujé una línea en el mapa al norte de Dinamarca. Envié un correo electrónico a la Universidad de Oslo, y obtuve una respuesta positiva de Andreas Kääb, quien, dos años después, se convirtió en mi Ph.D. supervisor."

Secretos forzados de las piedras

A su primera llegada, Se le pidió a Luc Girod que estudiara la información en las fotos de los extraños círculos de rocas en Svalbard, conocidos como círculos ordenados. Las fotos llevaban varios años tiradas, esperando a alguien dispuesto a procesar la información de las imágenes.

Girod asumió la tarea y logró dar sentido a los datos, revelando algunos de los secretos de los círculos ordenados de Svalbard. Luego regresó a Francia y terminó su maestría.

Se especializó en tres campos dentro de las ciencias geográficas; fotogrametría, Sensores remotos, y geodesia, que mide y comprende la forma y geometría exactas de la Tierra.

Mas tarde, se enteró de que el Departamento de Geociencias de la Universidad de Oslo obtuvo financiación del Consejo Europeo de Investigación para un proyecto que tenía como objetivo mejorar la forma en que medimos los cambios masivos de los glaciares de montaña. El proyecto se estableció para cuantificar las conexiones entre los cambios en los glaciares de montaña y el nivel del mar. Se trataba de una serie de tecnologías y modelos de teledetección. Resultó ser el tema perfecto para la tesis doctoral de Luc Girod.

El viejo satélite todavía cumple

ASTER es un satélite estadounidense-japonés lanzado por la NASA en 1999.

"Por lo general, la tecnología de un satélite ya está desactualizada cuando lo lanzan, ya que debe ser probado y confiable, por lo que los sistemas de ASTER se diseñaron en la década de 1980. Por otra parte, todavía está operativo y toma fotos estéreo. Hay dos telescopios apuntando hacia la Tierra en diferentes ángulos, lo que significa que obtenemos conjuntos de dos imágenes ligeramente diferentes de la misma área. Esto es importante para mi, porque tener dos imágenes es fundamental para la fotogrametría ".

Las imágenes ASTER proporcionan el mismo tipo de datos e imágenes, con calidad constante, se remonta al año 2000. Esto permite a los científicos observar cambios en los glaciares durante casi 20 años. Las imágenes cubren casi toda la Tierra, incluyendo todo Svalbard y casi todo Groenlandia, pero los datos solo pueden adquirirse cuando no hay nubes ni luz solar.

Luc Girod se ha concentrado en estudiar los cambios en la elevación de los glaciares de montaña.

Las series de tiempo de elevación son difíciles de conseguir. Principalmente, la elevación no cambia, por lo que rara vez se ha supervisado. Solo hay unos pocos factores que causan grandes cambios en la elevación, incluyendo deslizamientos de tierra, erupción volcánica y cambios glaciares.

"Una de las razones por las que me interesaron las imágenes de ASTER fue que, si bien la NASA ya había creado modelos de elevación hace muchos años, su precisión fue de solo 30 metros. En el momento, aunque, eso fue bastante bueno, y mucho mejor que cualquier otro modelo de elevación que existiera. Vi una mina de oro de información. Solo necesitábamos mejores métodos de procesamiento para cosecharlo correctamente. Entonces obtuve acceso a los datos originales de ASTER, y construyó una cadena de procesamiento desde cero utilizando nuevos métodos, " el explica.

Las vibraciones en el pesado y complicado satélite fue uno de sus desafíos, dando lugar a imágenes distorsionadas. Girod desarrolló así un método para medir las vibraciones, y téngalos en cuenta a la hora de procesar las imágenes. El resultado es una serie de imágenes con una precisión de tres metros. En otras palabras, diez veces mejor de lo que existía hasta ahora.

"Logramos obtener muy buena información sobre el cambio de elevación. Ahora estamos trabajando en formas de usar esta información en las aplicaciones. Y esperamos publicar pronto un documento sobre el cambio de elevación en toda Escandinavia y Svalbard. Será una vista general de un área grande durante un largo período de tiempo ".

Antiguas fotos aéreas de Svalbard

Hasta la década de 1930, había muy poca cartografía del archipiélago de Svalbard. En 1936 y 1938, el Instituto Polar Noruego utilizó aviones para fotografiar las islas con sus montañas y glaciares. Este fue un gran avance para la nueva tecnología en ese momento y formó la base para nuevos mapas que contienen información desconocida hasta entonces.

Hace unos pocos años, el Instituto Polar Noruego escaneó todas las fotos de 1936 y 1938, y pueden verse en su sitio web. Luc Girod creía que era una buena idea sumergirse en este archivo de casi 4000 fotos y comprobar qué podía hacer con ellas.

"La mayoría de estas fotografías son realmente bonitas. Fueron tomadas desde el costado del avión, para obtener una vista lateral u oblicua. Normalmente, en fotogrametría, las fotografías se toman hacia abajo. Con la tecnología y los métodos disponibles en la época, tenía sentido hacerlo de esa manera. Pero nos hizo más difícil procesar las imágenes. Tuvimos que enseñarle al software a ignorar el cielo y otra información irrelevante. Especialmente al principio, Se necesitó mucho manejo manual para filtrar los datos que no eran relevantes. Luego, encontramos un método para automatizar parte del procesamiento, y terminamos obteniendo una cobertura más o menos completa de partes de Svalbard, como Brøggerhalvøya, donde se encuentra New Ålesund ".

En lugar de tener datos sobre glaciares que se remontan a la década de 1990, la comunidad geográfica ahora tiene datos que se remontan a la década de 1930.

"Incluso si los datos no siempre son perfectos y faltan detalles, la precisión general es razonable. Y hay tantos cambios desde 1936 hasta hoy que podemos contar una historia que no se ha contado antes. Y hemos tenido reacciones de otros científicos que consideran esto como una revelación ".

Mucha informacion

El método de Girod para procesar la información en las fotos antiguas puede ser útil para varias otras áreas geográficas. Las fotografías aéreas de Groenlandia y las fotografías terrestres de los Alpes son solo dos ejemplos.

"Hay tantas imágenes antiguas que no se han procesado. Es solo una cuestión de encontrarlas. En algunos casos, incluso han sido escaneados, sino para la visualización, no para la ciencia, así que tenemos que volver a los originales. Hay mucho más trabajo por hacer en el archivo de Svalbard. Hemos procesado menos de 200 imágenes, así que hay miles más ".

Girod prevé que sus métodos pueden ser útiles para otras áreas de aplicación además de los glaciares, como documentar cómo los bosques y los volcanes han ido cambiando con el tiempo.

Tecnología antigua y datos antiguos

"El desarrollo de nueva tecnología es, por supuesto, extremadamente importante. Pero no debemos olvidar que la tecnología y los datos antiguos también pueden ser extremadamente útiles. En muchos casos, no es relevante estudiar únicamente cómo se han ido moviendo las cosas en las últimas dos semanas. Necesitas perspectivas más largas. Cuando trabajas en cambio climático, ¡todo es a largo plazo! "

"Algunas veces, sabes que existen datos antiguos, pero no sabes dónde encontrarlo. Algunas veces, ni siquiera sabes que existen los datos, pero puede tener la suerte de tropezar con él en el sótano de un instituto geográfico o en algún archivo privado. Ha habido algunos descubrimientos sorprendentes en los últimos años, por lo que es evidente que necesitamos métodos para utilizar los datos contenidos en fotos antiguas y otras fuentes ".

Los métodos de fotogrametría modernos implican el procesamiento de imágenes automatizado para transformar imágenes en información utilizable. Se trata de geometría.

"Me interesa la forma de las cosas. Conocer la geometría de los objetos en varios momentos es un factor clave en todo, desde la glaciología hasta los coches autónomos".