Ven verano Los habitantes de Utah acudirán en masa a los lagos y embalses del estado para navegar, nadar y hacer un picnic a lo largo de la orilla. Y cada semana si no todos los dias, Científicos como Kate Fickas de la Universidad Estatal de Utah en Logan usarán imágenes satelitales y otros datos para monitorear los sitios de recreación para verificar el rápido crecimiento de las algas en una floración. y asegúrese de que el agua sea segura para las personas y las mascotas.

Desde el punto de vista del espacio, satélites incluido el Landsat 8 de la NASA y el Servicio Geológico de EE. UU. (USGS), puede ayudar a los científicos a identificar los lagos donde se ha formado una flor. Es un proceso de análisis de datos complicado, pero uno que los investigadores están automatizando para ayudar a los administradores de recursos a identificar problemas potenciales.

"Crecí nadando en el río Willamette en Oregon, y bucear en lagos durante el verano, ", dijo Fickas." Así que significa mucho para mí que pueda no solo ayudar a desarrollar algoritmos para monitorear las floraciones de cianobacterias, que es interesante en sí mismo, pero para poder dar el siguiente paso y mantener al público a salvo, y les permitiré recrear y disfrutar del agua de forma segura como yo lo hago ".

Las floraciones se componen de algas naturales, fitoplancton, y cianobacterias que explotan en número en las condiciones adecuadas:temperaturas cálidas, muchos nutrientes, y aguas tranquilas. Muchos cuerpos de agua en Utah cumplen con esas condiciones, Fickas dijo, especialmente con temperaturas más cálidas debido al cambio climático, así como la escorrentía rica en nutrientes de los campos agrícolas y otras fuentes.

Los satélites que incluyen Landsat 8 y Sentinel-3 de la ESA (la Agencia Espacial Europea) pueden detectar cuando un lago cambia de color debido a las esteras de organismos verdosos, lo que permite a científicos como Fickas indicar a los administradores del agua dónde realizar pruebas para ver si las aguas son dañinas o no. . Los dos satélites tienen diferentes fortalezas:Sentinel-3 recopila datos sobre lagos individuales con mayor frecuencia y mide longitudes de onda de luz que son más indicativas de fitoplancton, pero Landsat 8 tiene una resolución espacial más alta, para que pueda observar lagos más pequeños e identificar áreas problemáticas específicas dentro de un lago más grande.

La detección por satélite Landsat de una floración de 2017 en el lago Utah ayudó a ahorrar un estimado de $ 370, 000 en atención médica y costos relacionados para el área, según un estudio de 2020 publicado en la revista GeoHealth. El estudio de caso se basa en un proyecto de múltiples agencias más grande para rastrear las floraciones de algas.

Cuando Landsat 8 mide una flor, detecta clorofila-a, un pigmento verde que se encuentra en el fitoplancton, dijo Nima Pahlevan, un científico del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. El agua es algo complicado de medir para los satélites Landsat, ya que es oscuro en comparación con los árboles brillantemente reflectantes. edificios y otros paisajes. Pero Landsat 8 es más sensible que sus predecesores, capaz de distinguir entre muchas más intensidades de luz, esencialmente detectando más tonos de verde.

"Cualquier aumento del nivel de clorofila-a por encima de la norma podría ser alarmante, y eso es lo que buscamos a partir de los datos satelitales, " él dijo.

Nima y su equipo han desarrollado un algoritmo para llevar los datos recopilados por Landsat 8 sobre lagos, analizarlo, y crear un producto que indique a los administradores locales de agua o recreación dónde podría estar ese aumento de clorofila-a. Pasar de los datos brutos al producto utilizable implica varios pasos, incluida la contabilización de partículas y gases atmosféricos que, de otro modo, podrían sesgar los resultados.

"No todo el mundo tiene acceso a la potencia informática para poder procesar imágenes de satélite, o el tiempo o la experiencia, Pahlevan dijo:"Tener estos productos disponibles para la comunidad aumentará significativamente la cantidad de personas que pueden utilizar los productos de datos satelitales".

Estos productos de reflectancia acuática Landsat todavía son provisionales, el esta estresado, pero están disponibles recientemente en el USGS, que proporciona todos los datos de Landsat, así como otros productos de datos de forma gratuita.

Si bien este producto de datos podría ayudar a los responsables de la toma de decisiones a detectar posibles áreas problemáticas para los navegantes y nadadores, otros productos de datos Landsat miden cosas como áreas boscosas, áreas quemadas, y cubierta de nieve.

"Los productos de datos convierten las observaciones complejas realizadas por el instrumento en el tipo de información que las personas necesitan, "dijo Jeff Masek de NASA Goddard, científico del proyecto para el próximo satélite Landsat 9. "Permiten que las personas que no están tan familiarizadas con las complejidades de la teledetección hagan uso de los datos".

Landsat 9, que está programado para lanzarse en septiembre de 2021, tiene todos los atributos de Landsat 8 que le permiten cuantificar la clorofila-a, y tendrá capacidades adicionales para distinguir entre aún más intensidades de luz que se reflejan en cuerpos de agua y otras superficies. Los científicos también esperan con ansias futuros satélites. Landsat siguiente, el satélite que sigue al Landsat 9, podría tener capacidades adicionales que le permitan detectar mejor los organismos específicos que causan floraciones nocivas, y no solo el crecimiento benigno de fitoplancton que no libera toxinas preocupantes.

"Estamos viendo más problemas de calidad del agua en todo el mundo, "Masek dijo, "por eso estamos tan interesados ​​en la capacidad de monitorearlos".