Aquarius: Una misión para cartografiar la salinidad de los océanos

El satélite Aquarius cartografía la salinidad de los océanos — Comparación de la **Salinidad de la Superficie del Mar** (SSS). Dos mapas mundiales de la salinidad de la superficie del mar, medidos en gramos por kilogramo (g/kg), ilustran las variaciones temporales entre 2011 y junio de 2015. La leyenda de colores común indica que las zonas rojas y naranjas representan las salinidades más altas (hasta 38 g/kg), mientras que las zonas azul oscuro y violeta representan las salinidades más bajas (hasta 33 g/kg). Las tierras emergidas se muestran en negro, y las zonas con datos faltantes se indican con un cuadrado blanco en la leyenda. Estas imágenes permiten visualizar las estructuras permanentes de salinidad, como el Atlántico generalmente más salino que el Pacífico, así como los cambios estacionales e interanuales, como la evolución de las plumas de grandes ríos y los efectos de los fenómenos climáticos.
Fuente de la imagen: NASA/CONAE (nueva ventana).

Resumen científico

El artículo de Astronoo presenta la misión Aquarius, un observatorio espacial dedicado a la medición de la salinidad de la superficie de los océanos. Lanzado en 2011, permitió obtener mapas globales con una precisión inédita de 0,2 PSU (Practical Salinity Unit, es decir, 0,2 gramos de sal por kilogramo de agua de mar) gracias a un radiómetro pasivo que opera en la banda L (frecuencia de aproximadamente 1,4 GHz), cuya sensibilidad a las variaciones de emisividad de la superficie marina permite deducir el contenido de sal. Este radiómetro se asoció con un dispersómetro activo para corregir los efectos de rugosidad debidos al viento y las olas. Los datos revelaron la variabilidad estacional e interanual de la salinidad, influenciada por los ciclos hidrológicos, el deshielo y los grandes ríos. A pesar de una avería en 2015, Aquarius validó los modelos de circulación oceánica y sentó las bases de la hidro-climatología espacial, sirviendo como referencia para misiones posteriores como SMOS y SMAP.

¿Qué es la misión Aquarius y por qué es esencial para la ciencia climática ?

Este artículo está dedicado a la misión Aquarius, un satélite desarrollado por la NASA y la agencia espacial argentina CONAE. Pero, ¿por qué es esta misión esencial para la ciencia climática? La respuesta radica en su capacidad única para medir la salinidad de la superficie de los océanos desde el espacio. Este parámetro, durante mucho tiempo inaccesible a gran escala, es un marcador clave del ciclo del agua, de los intercambios atmósfera-océano y de la circulación termohalina. Antes de Aquarius, los datos provenían de boyas, barcos o modelos, con una cobertura espacial y temporal limitada. Gracias a su radiómetro en banda L, Aquarius pudo sondear la emisividad del agua, directamente relacionada con su contenido de sal, mientras corregía los efectos perturbadores del viento y la temperatura de la superficie. Durante cuatro años, proporcionó mapas mensuales de salinidad, revelando estructuras finas como las plumas de agua dulce del Amazonas o las variaciones estacionales de la Corriente del Golfo. Su precisión de 0,2 PSU permitió validar y refinar los modelos climáticos. Aunque la misión terminó prematuramente en 2015, su legado es inmenso: abrió el camino a una nueva disciplina, la hidro-climatología espacial, y sus datos siguen siendo una referencia para los satélites actuales como SMOS y SMAP, contribuyendo así a una mejor comprensión de la máquina climática terrestre.

¿Por qué medir la salinidad de los océanos ?

Un indicador clave del ciclo del agua

La salinidad de la superficie de los océanos desempeña un papel crucial en la dinámica oceánica mundial. Influye en la densidad del agua, condiciona la circulación termohalina e interactúa con el ciclo del agua y los intercambios térmicos atmósfera-océano. Una variación de la salinidad puede revelar procesos climáticos a gran escala, como El Niño o las derivas estacionales de la Corriente del Golfo. Sin embargo, hasta 2011, las mediciones eran esencialmente puntuales o derivadas de modelos. El lanzamiento del satélite Aquarius, diseñado por la NASA y la CONAE argentina, revolucionó este campo al permitir una observación espacial directa y regular de la salinidad a escala global.

Una tecnología de radiometría de microondas de alta precisión

El radiómetro en banda L y el dispersómetro

Aquarius estaba equipado con un radiómetro pasivo que operaba a 1,413 GHz (banda L), sensible a las pequeñas variaciones de emisividad de las aguas superficiales inducidas por su contenido de sal. Para corregir las perturbaciones atmosféricas y los efectos de superficie (viento, temperatura, rugosidad), el satélite también llevaba un radar activo en banda L (dispersómetro). La órbita casi polar de 657 km permitía una cobertura global en 7 días con una resolución espacial de aproximadamente 150 km. Las mediciones de salinidad así obtenidas tenían una precisión de aproximadamente 0,2 PSU (Practical Salinity Unit), suficiente para detectar anomalías regionales significativas.

Resultados científicos y fin de la misión

Una contribución importante para la comprensión del océano

Durante sus 4 años de actividad (de junio de 2011 a junio de 2015), Aquarius proporcionó mapas globales mensuales de la salinidad de la superficie que permitieron:

Validar los modelos de circulación oceánica y de evaporación-precipitación.
Seguir las plumas de agua dulce procedentes del deshielo o de grandes ríos (Amazonas, Congo).
Estudiar la variabilidad estacional e interanual de la salinidad, en relación con los ciclos ENSO.

En junio de 2015, una avería eléctrica puso fin a la misión. Sin embargo, los datos recopilados siguen siendo una referencia, especialmente para el acoplamiento océano-atmósfera y la calibración de satélites sucesores como SMOS (ESA) y SMAP (NASA).

Un legado para la oceanografía espacial

La hidro-climatología espacial, una nueva disciplina

Aquarius demostró que la salinidad podía medirse con fiabilidad desde el espacio. Su éxito abrió el camino a una nueva disciplina: la hidro-climatología espacial. Los datos de Aquarius, de libre acceso, siguen alimentando los estudios sobre los balances hidrológicos globales, la acidificación de los océanos y la variabilidad climática. Combinando temperatura, salinidad y altimetría (por ejemplo con Jason-3), los investigadores disponen ahora de herramientas coherentes para comprender los flujos energéticos en el océano mundial.

Salinidad, humedad, altimetría: los satélites complementarios de Aquarius

Principales satélites dedicados a la salinidad y la oceanografía
Satélite	Agencia(s)	Período	Parámetro principal	Tecnología utilizada	Resolución / Precisión
Aquarius	NASA / CONAE	2011–2015	Salinidad de superficie	Radiómetro banda L + dispersómetro	150 km / ±0.2 PSU
SMOS	ESA / CNES	2009–presente	Salinidad & humedad del suelo	Interferometría microondas banda L	50 km / ±0.2 PSU
SMAP	NASA	2015–presente	Humedad del suelo + salinidad	Radiómetro pasivo + radar (averiado)	~60 km / ±0.2 PSU
Jason-3	CNES / NASA / EUMETSAT / NOAA	2016–presente	Altura del mar (altimetría)	Altímetro radar Ku/C	~10 cm de precisión altimétrica

Referencias

FAQ: Todo lo que necesita saber sobre la misión Aquarius

¿Qué es la misión Aquarius?

Aquarius es un satélite de observación de la Tierra, desarrollado por la NASA y la CONAE (la agencia espacial argentina), dedicado a medir la salinidad de la superficie de los océanos. Lanzado en junio de 2011, funcionó hasta junio de 2015. Fue el primer satélite diseñado específicamente para cartografiar la salinidad de los océanos a escala mundial, con una precisión de 0,2 PSU (Practical Salinity Unit, es decir, 0,2 gramos de sal por kilogramo de agua de mar).

¿Por qué es importante la salinidad de los océanos para el clima?

La salinidad es un trazador esencial del ciclo hidrológico mundial. Refleja los intercambios de agua dulce entre el océano y la atmósfera (evaporación y precipitación), así como las entradas de agua dulce continental (deshielo, escorrentía de ríos). Al influir directamente en la densidad del agua de mar, la salinidad es un motor fundamental de la circulación termohalina — la gran "cinta transportadora" oceánica que distribuye el calor por todo el planeta y regula el clima. Una variación de la salinidad puede así revelar perturbaciones climáticas a gran escala, como los episodios de El Niño o las modificaciones de la Corriente del Golfo.

¿Cómo medía Aquarius la salinidad desde el espacio?

Aquarius utilizaba un radiómetro pasivo que operaba en la banda L (frecuencia de aproximadamente 1,4 GHz), un rango de frecuencias particularmente sensible a las variaciones de la emisividad de la superficie del agua. Esta emisividad disminuye cuando aumenta la concentración de sal. Para obtener mediciones fiables, Aquarius debía corregir las perturbaciones atmosféricas (vapor de agua, nubes) y los efectos de rugosidad de la superficie (viento, olas). Por eso también llevaba un dispersómetro activo (radar en banda L) que medía la rugosidad de la superficie y permitía eliminar su influencia en los datos del radiómetro. Esta combinación única de radiómetro y dispersómetro permitió una precisión inédita.

¿Cuál fue la duración de la vida de Aquarius y por qué terminó?

La misión Aquarius duró cuatro años, de junio de 2011 a junio de 2015. El satélite proporcionó datos de forma continua durante este período, lo que permitió establecer mapas mensuales de la salinidad de la superficie de los océanos. En junio de 2015, una avería eléctrica importante afectó al sistema de alimentación del satélite, imposibilitando la continuación de las operaciones científicas. Aunque la misión se acortó — inicialmente estaba prevista para durar al menos tres años con una posible extensión — la cantidad y calidad de los datos recopilados superaron con creces los objetivos científicos.

¿Cuáles son los principales resultados científicos de Aquarius?

Aquarius proporcionó resultados importantes que han transformado nuestra comprensión del océano. Permitió validar y refinar los modelos de circulación oceánica y de evaporación-precipitación. Los datos revelaron estructuras finas de salinidad hasta entonces inaccesibles, como las plumas de agua dulce de grandes ríos (Amazonas, Congo, Ganges) o del deshielo del Ártico. Aquarius también puso de manifiesto la variabilidad estacional e interanual de la salinidad, en relación con los ciclos ENSO (El Niño / La Niña) y los desplazamientos de las corrientes oceánicas. Estas observaciones han permitido comprender mejor las interacciones océano-atmósfera y su papel en la regulación del clima.

¿Cuál es el legado de la misión Aquarius para la ciencia?

Aquarius demostró de manera irrefutable que la salinidad de los océanos podía medirse con fiabilidad y regularidad desde el espacio. Su éxito abrió el camino a una nueva disciplina científica, la hidro-climatología espacial. Los datos de Aquarius, de libre acceso, siguen alimentando estudios sobre los balances hidrológicos globales, la acidificación de los océanos y la variabilidad climática. La misión también sirvió como referencia para la calibración de satélites sucesores como SMOS (ESA) y SMAP (NASA). Combinando los datos de salinidad (Aquarius, SMOS, SMAP) con los de temperatura y altimetría (Jason-3, Sentinel-6), los investigadores disponen ahora de un sistema coherente para monitorizar en tiempo real los flujos energéticos e hidrológicos del océano mundial.

¿Cuál es la diferencia entre Aquarius, SMOS y SMAP?

Estos tres satélites miden la salinidad pero con tecnologías y objetivos ligeramente diferentes. Aquarius (NASA/CONAE) combinaba un radiómetro y un dispersómetro en banda L, ofreciendo una precisión de 0,2 PSU con una resolución espacial de 150 km. SMOS (ESA/CNES), lanzado en 2009 y todavía activo, utiliza un radiómetro interferométrico en banda L, con una mejor resolución espacial (~50 km) pero una precisión comparable. También mide la humedad del suelo. SMAP (NASA), lanzado en 2015, está principalmente dedicado a la humedad del suelo, pero incluye una capacidad de medición de la salinidad oceánica con un radiómetro en banda L. Aunque su radar se averió poco después del lanzamiento, sigue proporcionando datos de salinidad útiles, con una resolución de aproximadamente 60 km. Estas tres misiones son complementarias y sus datos se utilizan a menudo conjuntamente.

¿Dónde puedo acceder a los datos de Aquarius?

Los datos de Aquarius son de libre acceso para el público. Están alojados en varios centros de datos, entre ellos el PO.DAAC (nueva ventana) (Physical Oceanography Distributed Active Archive Center) de la NASA/JPL, así como el AVISO (nueva ventana) en Francia. Los datos están disponibles en diferentes formatos y niveles de procesamiento (niveles 2 y 3), que van desde las mediciones brutas hasta los mapas globales mensuales. También se ofrecen herramientas de visualización y descarga para facilitar su uso por parte de la comunidad científica y el público en general.