Un instrumento construido en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por sus siglas en inglés) de la NASA para trazar mapas de minerales en la Tierra también está revelando pistas sobre la calidad del agua. Un estudio encontró que el instrumento Investigación de las Fuentes de Polvo Mineral en la Superficie de la Tierra (EMIT, por su acrónimo en inglés) pudo identificar señales de aguas residuales en el agua en una playa al sur de California.
Los autores del estudio examinaron una gran descarga de aguas residuales en la desembocadura del río Tijuana, al sur de la localidad de Imperial Beach, cerca de San Diego. Cada año, millones de litros de aguas residuales tratadas y no tratadas ingresan a este río, el cual transporta contaminantes a través de comunidades y de una reserva nacional en la frontera entre Estados Unidos y México antes de desembocar en el océano Pacífico. Se sabe que las aguas costeras contaminadas afectan la salud humana, desde los bañistas hasta los aprendices de la Marina de Estados Unidos, y dañan los ecosistemas marinos, las pesquerías y la vida silvestre.
Durante décadas, los científicos han rastreado problemas en la calidad del agua, como la proliferación de algas nocivas, utilizando instrumentos satelitales que analizan el color del océano. Los tonos que van desde el rojo intenso hasta el verde brillante pueden revelar la presencia de algas y fitoplancton. Pero otros contaminantes y bacterias dañinas son más difíciles de monitorear porque es más difícil distinguirlos con los sensores satelitales tradicionales.
Aquí es donde interviene EMIT. Este instrumento hiperespectral de la NASA orbita la Tierra a bordo de la Estación Espacial Internacional, observando la luz solar que se refleja en el planeta. Sus avanzados componentes ópticos dividen las longitudes de onda visibles e infrarrojas en cientos de bandas de colores. Al analizar cada imagen satelital píxel por píxel a una resolución espacial más detallada, los científicos pueden discernir qué moléculas están presentes en función de su “huella” espectral única.
Los investigadores compararon las observaciones de EMIT sobre la descarga del río Tijuana con muestras de agua que analizaron en el terreno. Tanto EMIT como los instrumentos terrestres detectaron una huella espectral que apunta a la ficocianina, un pigmento que está presente en las cianobacterias, un tipo de organismo que puede enfermar a los seres humanos y a los animales al ser ingerido o inhalado.
Evidencia irrefutable
Muchos bañistas ya están familiarizados con los indicadores de la calidad del agua en línea, que a menudo se basan en muestras recolectadas en el terreno, dijo Christine Lee, científica de JPL en el sur de California y coautora del estudio. Lee señaló el potencial de EMIT para complementar estos esfuerzos.
“Desde la órbita, puedes mirar hacia abajo y ver que una descarga de aguas residuales se extiende a lugares en los que no se han tomado muestras”, dijo Lee. “Es como un diagnóstico en el consultorio del médico que dice: ‘Echemos un vistazo más de cerca a esto’”.
La autora principal, Eva Scrivner, estudiante de doctorado en la Universidad de Connecticut, dijo que los hallazgos “muestran una especie de ‘evidencia irrefutable’ para las aguas residuales en la descarga del río Tijuana”. Scrivner, quien dirigió el estudio mientras estaba en la Universidad Estatal de San Diego, agregó que EMIT podría ser útil para completar los datos que faltan alrededor de sitios intensamente contaminados donde el muestreo tradicional del agua requiere mucho tiempo y dinero.
Los muchos usos de EMIT
La tecnología que sustenta el instrumento EMIT se denomina espectroscopia de imágenes, la cual fue una tecnología pionera en JPL en la década de 1980. Los espectrómetros de imágenes desarrollados en JPL a lo largo de las décadas se han utilizado para dar apoyo en áreas que van desde la agricultura hasta la salud forestal y la extinción de incendios.
Cuando EMIT fue lanzado en julio de 2022, su único objetivo era cartografiar los minerales y el polvo en las regiones desérticas de la Tierra. Esa misma sensibilidad le permitió detectar los pigmentos de ficocianina en la costa de California.
Scrivner no había anticipado que un instrumento inicialmente dedicado a explorar los suelos pudiera revelar información sobre las aguas. “El hecho de que los hallazgos de EMIT sobre la costa sean consistentes con las mediciones en el terreno es una prueba convincente para los científicos del agua”, dijo. “Es muy emocionante”.
Para obtener más información sobre EMIT, visita el sitio web (en inglés):
https://earth.jpl.nasa.gov/emit
Read this story in English here.
