Un satélite construido para medir el agua de la Tierra ha comenzado a responder a una pregunta diferente. ¿Cuál es la forma del agua? Específicamente, ¿cómo está el agua remodelando el terreno que hay debajo?
La NASA lanzó el satélite Surface Water and Ocean Topography, conocido como SWOT, en 2022. Su tarea principal es medir la altura y la extensión del agua en todo el planeta. Ahora, científicos geocientíficos de la Virginia Tech afirman que las mismas mediciones pueden ayudar a observar cómo los ríos trabajan como constructores y destructores de paisajes.
“Queríamos demostrar cómo el satélite podría utilizarse de formas para las que no fue diseñado principalmente”, dijo la investigadora postdoctoral Molly Stroud, primera autora de una reciente publicación en la Geological Society of America Today. “¿Cómo están moviendo los ríos y arroyos los sedimentos y dando forma a la superficie terrestre?”
Esa pregunta se encuentra en el centro de la geomorfología fluvial, el campo que estudia cómo el agua en movimiento esculpe la tierra. Durante años, este trabajo a menudo se ha sentido lento y local. Los investigadores podrían pasar días midiendo un tramo de un río. Mapearían secciones transversales, estimarían el movimiento de sedimentos e intentarían inferir el riesgo de inundación.
SWOT no reemplaza ese trabajo. Cambia la escala de lo que se puede preguntar.
“SWOT nos permite cubrir todos los ríos del mundo y comprender cómo evolucionan”, dijo Stroud. “Realmente transforma la escala a la que podemos estudiar los ríos”.
Una Nueva Herramienta Para un Mundo Amplio e Inquieto
Los geomorfólogos fluviales han dependido durante mucho tiempo de estudios aéreos y campañas de campo. Esos métodos pueden ser detallados, pero son difíciles de repetir en todas partes. También tienen dificultades para seguir el ritmo de los ríos que cambian después de tormentas, sequías o cambios humanos aguas arriba.
El equipo de Virginia Tech argumenta que SWOT puede agregar una vista global y repetible. Las mediciones del satélite pueden ayudar a comparar ríos en diferentes regiones. También pueden ayudar a observar cómo cambian los canales con el tiempo.
George Allen, profesor asociado de geociencias, dijo que el potencial del satélite no fue plenamente reconocido en el mundo de la investigación fluvial. “No creo que fuera un secreto que SWOT podría utilizarse para la geomorfología fluvial, pero el gran potencial del satélite no estaba en el radar de gran parte de esa comunidad”, dijo.
Dijo que el artículo tiene como objetivo exponer el caso claramente. “El propósito de este artículo fue decir, oigan, aquí hay una nueva herramienta fantástica que se puede utilizar para hacer cosas completamente nuevas en este campo”, dijo Allen.
Este argumento es importante porque los ríos no solo transportan agua. Transportan arena, limo y grava. Con el paso de los años, esa carga en movimiento puede excavar valles, construir deltas y desplazar llanuras de inundación. También puede amenazar carreteras, puentes y hogares.
Lo Que el Equipo Probó Con los Datos de SWOT
“Para demostrar lo que SWOT puede hacer por la ciencia de los ríos, nuestro equipo de investigación destacó tres aplicaciones. Cada una de ellas vincula las mediciones de agua del satélite con las fuerzas que dan forma al terreno”, dijo Stroud a The Brighter Side of News.
“La primera es la dinámica de los grandes ríos. Los ríos grandes cambian a través de cambios graduales en el flujo y la forma del canal. Esos cambios pueden controlar dónde la erosión corroe las orillas y dónde se acumulan los sedimentos”, agregó.
“La segunda son las roturas y pendientes pronunciadas a lo largo de un río, como las cataratas. Estos puntos empinados pueden actuar como resaltos en un sistema fluvial. También pueden actuar como herramientas de corte. Un río que cae sobre una rotura pronunciada puede erosionar la roca madre y mover la rotura aguas arriba”, continuó.
“La tercera es el esfuerzo cortante, una medida que ayuda a los científicos a comprender cuántos sedimentos empuja el agua. Cuando el esfuerzo cortante aumenta, el agua puede desprender más material del lecho del río. Cuando disminuye, los sedimentos pueden asentarse y remodelar el canal”, concluyó.
El trabajo también incluyó a Julia Cisneros del Departamento de Geociencias. El equipo colaboró con investigadores de la Universidad de Colorado y Brown University. Juntos, utilizaron el artículo para mostrar cómo la vista de SWOT podría respaldar preguntas que antes requerían una gran inversión de trabajo de campo.
El objetivo no es convertir los ríos en simples líneas en un mapa. Es proporcionar una lente más amplia sobre los procesos que a menudo se desarrollan más allá del alcance de un único sitio de estudio.
Observando el Fracaso Antes y Después de Que Suceda
Los investigadores también señalan un uso de alto riesgo: el seguimiento de fallas de presas.
En los Estados Unidos, hay miles de presas. Muchas son antiguas. Muchas se encuentran en cuencas hidrográficas que pueden experimentar inundaciones repentinas. Aún así, “nadie puede decir exactamente cuándo fallará una presa o los efectos a largo plazo que una falla tendrá en los ríos o en las comunidades ecológicas que los apoyan”, señalan los investigadores.
Desde la distancia, una falla de presa puede parecer un solo momento. De cerca, puede cambiar un río durante años. Puede enviar una oleada que reorganice los canales aguas abajo. También puede desplazar sedimentos de manera que afecte los hábitats.
El equipo dice que SWOT puede ayudar observando la altura y la extensión del agua a lo largo del tiempo. Con mediciones repetidas, puede rastrear cómo los niveles de agua responden a una brecha. También puede rastrear cómo un río se asienta en una nueva forma después.
“A medida que SWOT acumule un registro más largo, podremos comprender mejor preguntas como estas y otras en el campo de la geomorfología fluvial”, dijo Stroud.
Ese “registro más largo” es importante porque los ríos cuentan sus historias en secuencias. Una tormenta puede ser dramática, pero los patrones emergen a lo largo de las estaciones. Un canal puede recuperarse o seguir desmoronándose. Los pasos repetidos del satélite pueden ayudar a ver qué camino toma.
Por ahora, los investigadores son claros en que esto es solo el comienzo. “Pero por ahora, solo están mojándose los pies”.
Implicaciones Prácticas de la Investigación
Si SWOT ayuda a los investigadores a estudiar ríos en todo el mundo, los beneficios podrían ir más allá de la curiosidad académica. Un mejor seguimiento de los cambios en los ríos puede mejorar la forma en que las comunidades se preparan para las inundaciones, la erosión y los riesgos para la infraestructura. Cuando comprenda dónde es probable que un río erosione las orillas, puede planificar carreteras y puentes de manera más inteligente. Cuando comprenda dónde tienden a acumularse los sedimentos, puede predecir mejor los canales cambiantes que afectan la navegación y el hábitat.
El trabajo también podría mejorar la forma en que los científicos evalúan la seguridad de las presas y los impactos aguas abajo. Si los registros satelitales facilitan la observación de cambios repentinos en la altura y la extensión del agua, los investigadores pueden aprender más rápido de cada falla y casi falla. Con el tiempo, eso podría guiar una mejor planificación de emergencias y prioridades de mantenimiento más inteligentes.
Para la comunidad de investigación, el impacto principal es la escala. El equipo argumenta que SWOT puede complementar los estudios de campo señalando dónde se producen los mayores cambios. Eso puede ayudar a los científicos a elegir sitios de estudio con señales más claras. También puede ayudar a conectar las mediciones locales con los patrones globales del comportamiento de los ríos.
Los hallazgos de la investigación están disponibles en línea en la revista GSA Today.
