La Terra canvia constantment de maneres molt diverses. Això pot observar-se des de l’espai gràcies a la informació capturada pels sensors dels satèl·lits. El paradigma “allò que és sec es torna més sec, allò que és humit esdevé més humit” ha estat suggerit en la literatura per caracteritzar els efectes més evidents del calfament climàtic al planeta. Però fins ara no s’havia quantificat a partir de la consideració de dos factors alhora: l’aigua del sòl i l’aigua de la vegetació.

L'equip de recerca que lidera aquest treball des de l’Image Processing Laboratory (IPL) de la Universitat de València, en el Parc Científic de la institució acadèmica, constata ara que, al llarg de l’última dècada, han ocorregut canvis no només de sec a sec i d’humit a humit, sinó també de sec a humit i viceversa. Aquests canvis han tingut lloc en ecosistemes de clima principalment humit i semiàrid. L’estudi mostra com l’acoblament entre el contingut d'aigua del sòl i el de la vegetació és clau per comprendre la dinàmica ecològica dels grans ecosistemes i la seua interacció amb el clima i les activitats humanes.

A l’estudi publicat a National Science Review apareixen canvis notables relacionats amb l’activitat humana –desforestació i incendis forestals, reforestació artificial, abandó de camps de cultiu– i canvis climàtics relacionats amb la variabilitat de les precipitacions, entre altres. Però els resultats més innovadors del treball tenen a veure amb la capacitat del sistema emprat; es tracta d’un mètode que, de forma automàtica, és capaç d’identificar les zones del planeta més afectades pels principals canvis de tendència tant en contingut d’aigua del sòl com en contingut d’aigua de les plantes i de discernir si el canvi detectat és producte de la pròpia natura o ha vingut donat per causes antropogèniques.

Per a tal finalitat, l’equip es nodreix de dades sobre la humitat del sòl (SM) i la profunditat òptica de la vegetació (VOD), procedents de la missió Soil Moisture and Ocean Salinity SMOS, de l’Agència Espacial Europea (ESA). Es tracta de la primera missió que, dissenyada per a mesurar la humitat del sòl del planeta, permet també mesurar el contingut d’aigua de les plantes i la salinitat dels oceans.

“L’article presenta una anàlisi estadística bàsica per extraure les tendències d’SM i VOD al llarg de l’última dècada. A diferència d’enfocaments anteriors, que se centraven a analitzar les tendències d’una sola variable, en aquest cas el que hem fet és emprar conjuntament dades sobre humitat del sòl i el contingut d’aigua de les plantes, i això ens ha permés identificar patrons espacials amb molta claredat”, assenyala Gustau Camps-Valls, cap del grup de Processat d’Imatges i Senyals (ISP- IPL) de la Universitat de València i titular de dues ajudes ERC.

Diego Bueso, investigador a l’IPL i primer autor del treball, afirma que “el repte era trobar una explicació als canvis; trobar-ne les causes. Encara que en alguns casos eren òbvies, com ara la desforestació a l’Amazones, també hem pogut identificar diferents subregions amb comportaments contrastats; unes per causa de tales massives i d’altres més subtils per impactes climàtics”.

El treball es basa en el primer registre d’estimacions globals per satèl·lit de microones en banda L, de 2010 a 2020, de la missió SMOS. “El nostre treball il·lustra el valor de les missions per satèl·lit que mesuren l’emissió de la Terra en freqüències de microones, en particular en la banda L, que és molt sensible al contingut d’aigua en els sòls i la vegetació, fins i tot en regions amb àrees densament vegetades com l’Amazones, cosa que la fa única”, explica María Piles, investigadora Ramón y Cajal en el grup ISP i membre del grup assessor de la futura missió CIMR, que forma part del programa d’expansió del sistema Copernicus de la Comissió Europea.

Aquest nou enfocament pot aplicar-se a altres variables i escales espacio-temporals per a mesurar les constants vitals terrestres.

L’equip està format per personal investigador de l’IPL de la Universitat de València, del Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement de la Université Paris-Saclay, i de l’INRA Centre de Bordeaux Aquitaine.

Publicació original

“Soil and vegetation water content identify the main terrestrial ecosystem changes”

Bueso, D. and Piles, M. and Ciais, P. and Wigneron, J-P. and Moreno-Martínez, A. and Camps-Valls, G. National Science Review : (1-22), 2023.