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Cambio climático: encontrando soluciones a través de los datos de Copérnicus

En Europa en marzo de 2020, las temperaturas medias estuvieron casi 2.0°C por encima del promedio de 1981-2010. Especialmente el norte y el este, fueron más cálidos que la media. Según el Servicio de Cambio Climático de Copérnicus (C3S), 2019 fue el año más cálido registrado en Europa. Durante la ola de calor de junio de 2019, las temperaturas medias diarias alcanzaron hasta 9.0°C más de lo normal en algunas partes de Europa. Por definición, el clima describe un largo período de tiempo. Un mes o año excepcionalmente cálido no constituye una tendencia, pero un informe detallado publicado por C3S muestra que 11 de los 12 años más cálidos en Europa han ocurrido desde el 2000.  

C3S proporciona información sobre tendencias a largo plazo basadas en una variedad de indicadores climáticos. Su almacén de datos climáticos (CDS) completamente operativo ofrece acceso gratuito y abierto a conjuntos de datos climáticos de alta calidad, que van desde observaciones climáticas históricas hasta las últimas mediciones desde el espacio. C3S publica anualmente el informe del Estado Europeo del Clima (ESOTC). El último ESOTC se publicó en abril de 2020, y muestra que el promedio de los últimos cinco años en la temperatura media mundial de la superficie del aire es de 1.1°C por encima de la era preindustrial. En Europa, las temperaturas han aumentado casi 2.0°C durante aproximadamente el mismo tiempo.

Eventos de tiempo extremo

El cambio climático no se trata solo del aumento de las temperaturas. Las noticias están llenas de informes de sequías e incendios forestales récord en algunas partes del mundo, mientras que, al mismo tiempo, otras áreas del mundo se ven afectadas por fuertes lluvias e inundaciones severas. Aunque los eventos climáticos individuales no pueden atribuirse fácilmente al cambio climático, cada vez más estudios científicos muestran la compleja interacción entre el calentamiento global y los eventos climáticos locales extremos. 

Los asentamientos en Europa y en todo el mundo enfrentan un riesgo cada vez mayor de verse afectados por estos fenómenos meteorológicos extremos. La agricultura, los bosques y las zonas urbanas son los más afectados por estos fenómenos. Copérnicus, el programa de Observación de la Tierra de la Unión Europea, puede apoyar significativamente el desarrollo de soluciones para estas áreas. Las nuevas empresas innovadoras, en particular, se benefician del acceso gratuito y abierto a los datos y servicios de Copérnicus. 

Cambio climático y agricultura

La agricultura se enfrenta a un futuro desafiante. Es crucial para alimentar a una población mundial en crecimiento. El cambio climático está afectando los rendimientos agrícolas tanto directa como indirectamente en términos de patrones cambiantes de lluvia, sequía, incendios forestales, tempestades de viento, inundaciones y la redistribución geográfica de plagas y enfermedades. Al mismo tiempo, también es un factor importante en la mitigación del cambio climático. Según las Naciones Unidas, alrededor del 30% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero se deben a actividades agrícolas (cultivo de cosechas y ganado) y la deforestación. Lo que se conoce como agricultura climáticamente inteligente puede desempeñar un papel importante en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y, al mismo tiempo, contribuir a eliminar el CO2 de la atmósfera mediante el secuestro de carbono en la biomasa y los suelos. 

C3S proporciona datos y herramientas para ayudar al sector agrícola a comprender y predecir cómo el cambio climático afectará los rendimientos de los cultivos y ayudar a los responsables de la toma de decisiones a adaptarse a estos cambios. El Sistema Global de Información Sectorial Agrícola (SIS) ha elaborado diferentes productos de datos, incluidos datos e indicadores climáticos pasados ​​y contemporáneos, para apoyar la toma de decisiones informada. Se puede acceder fácilmente a estos datos y procesarlos en la caja de herramientas, una capa de cálculo de CDS que proporciona una serie de herramientas para operar en conjuntos de datos, para explorar tendencias contemporáneas y futuras, así como anomalías que se incorporarán a las decisiones de gestión relacionadas con la agricultura y la alimentación. 

Proporcionar una visión global diaria a nivel de campo único: ConstellR 

"En ConstellR, estamos de acuerdo con las Naciones Unidas: para alimentar al mundo, proteger nuestro medio ambiente y conservar nuestros recursos, la agricultura necesita ser más eficiente", declara el Dr. Max Gulde, CEO. Para cumplir con este objetivo, ConstellR está desarrollando un sistema óptico avanzado que puede monitorear y pronosticar la salud de un cultivo a nivel de un solo campo con cobertura global y diaria. 

Esta información permitirá a los agricultores aumentar los rendimientos de los cultivos al tiempo que reduce considerablemente el consumo de agua dulce y el uso de fertilizantes, y ayudará a los responsables de la toma de decisiones a prepararse para los desafíos ambientales. La siguiente imagen representa una imagen de la temperatura de la región del Rin, con la Selva Negra en el lado derecho. Muestra la diferencia de temperatura en ciudades (rojizas) a ríos (azul) y campos (azul a verde). El rojo indica calor y el azul indica regiones más frías. Dependiendo del estado de salud de los cultivos en los campos, la temperatura es más alta (estrés hídrico) o más baja (sin limitación de agua).

 

ConstellR instalará una constelación de alrededor de 30 CubeSats con cargas de infrarrojos térmicos en el espacio y la complementará con datos de varios satélites Sentinel para mejorar la precisión de su modelo de temperatura de la superficie terrestre. Entre otras cosas, utiliza la atmósfera multiespectral Sentinel-2 y los datos de reflectancia, los datos de cobertura de aerosoles y nubes Sentinel-5P y los productos de vapor de agua Sentinel-3. También incorpora estimaciones de tipo de cultivo y biomasa basadas en imágenes de Sentinel-1, y utiliza observaciones térmicas de baja resolución de Sentinel-3 para completar y correlacionar de forma cruzada sus datos de alta resolución.

Los datos de temperaura de la superficie terrestre son el conjunto de datoprimario para monitorear aplicaciones en diferentes sectores y mercados, como se muestra en la siguiente imagen.

 

ConstellR es un spin-off conjunto del Fraunhofer Alemán y el Centro Aeroespacial Alemán. En 2019, ConstellR ganó el Desafío Copérnicus Masters ESA 4.0, fue aceptado para el Acelerador Copérnicus y recibió fondos para una demostración en órbita. El lanzamiento de su primer demostrador está previsto para el cuarto trimestre de 2021. 

ConstellR es un ejemplo de cómo los datos de observación de la Tierra pueden respaldar la seguridad alimentaria global y reducir el consumo agrícola de agua dulce. 

 Reto climático para las zonas urbanas 

 La mitad de la humanidad y las tres cuartas partes de los europeos viven ahora en zonas urbanas, y este número está aumentando. Las actividades urbanas son fuentes importantes de emisiones de gases de efecto invernadero y, por lo tanto, contribuyen considerablemente al cambio climático. Según el programa medioambiental de la ONU, las estimaciones sugieren que las ciudades son responsables del 75% de las emisiones globales de CO2, y que el transporte y los edificios se encuentran entre los principales contribuyentes. 

Debido a la densa población y la alta concentración de actividades económicas e infraestructuras críticas, las áreas urbanas afrontan grandes riesgos por el cambio climático. Las ciudades también tienen temperaturas elevadas en comparación con las áreas rurales causadas por superficies artificiales y edificios que alteran la temperatura, la humedad y la dirección del viento. Este llamado efecto de “isla de calor urbana” combinado con olas de calor más frecuentes representa una amenaza significativa para la salud de la población urbana de Europa durante los meses de verano, ya que las temperaturas más altas aumentan el riesgo de mortalidad relacionada con el calor. 

C3S proporciona una gran cantidad de productos y datos para ayudar a las ciudades a adaptarse y mitigar los efectos del cambio climático. Por ejemplo, a través del modelo de clima urbano "UrbClim" desarrollado en VITO, C3S calcula el impacto del desarrollo urbano en los parámetros climáticos más frecuentes. La información sobre indicadores como temperatura, velocidad del viento o humedad está disponible en una resolución espacial de 100 metros para 100 ciudades de Europa. Tales conjuntos de datos precisos permiten a los políticos comprender y evaluar el impacto que los parques urbanos y los bosques tienen en la refrigeración de las ciudades. 

Datos Urbanos Verdes: Copérnicus apoya el regulador de temperatura para las ciudades 

Datos Urbanos Verdes (Green Urban Data) desarrolla soluciones de inteligencia ambiental para administraciones públicas y empresas. Ofrece un servicio de monitoreo ambiental especializado en efectos de isla de temperatura y calor, pero también ofrece soluciones que funcionan como un regulador térmico, como los parques urbanos, modificación de pavimentos o nuevos materiales de construcción. Su equipo detectó un alto nivel de interés en el análisis de las transformaciones urbanas y los nuevos desarrollos que han logrado reducir el efecto de las temperaturas extremas en las zonas urbanas. Datos Urbanos Verdes analiza la influencia de parámetros como la vegetación, la humedad del suelo o la composición del suelo en la temperatura de la superficie y su impacto en el efecto de isla de calor de la superficie urbana. Sus soluciones de software permiten a los usuarios recopilar datos ambientales, monitorear y medir temperaturas y proporcionar recomendaciones para acciones para monitorear y medir la regulación de temperatura en áreas vulnerables.