Investigadores estudian glaciares en retroceso mediante imágenes térmicas de drones

Rosie Bisset, investigadora de la Universidad de Edimburgo, está trazando un mapa de la superficie de algunos de los glaciares más altos de Sudamérica utilizando datos de drones equipados con cámaras termográficas. Los investigadores llevan varios años monitorizando los glaciares de los Andes con drones, pero Bisset, en su expedición, es la primera que realizará un estudio térmico.

Bisset forma parte de un proyecto de investigación denominado CASCADA, que reúne a investigadores del Reino Unido y Perú para resolver problemas cruciales que provocan los glaciares montañosos en retroceso. Los glaciares de los Andes peruanos se han reducido aproximadamente en un 30 % en las últimas décadas y eso supone una amenaza grave para el suministro de agua de los habitantes de la región peruana de Áncash. Bisset utiliza datos termográficos para entender por qué la cubierta superficial de los glaciares afecta a la tasa de deshielo.

«Uno de los aspectos que nos interesan especialmente al observar con la cámara térmica», explica Bisset, «es el material que cubre la superficie del glaciar, que se denomina cubierta de escombros». La cubierta de escombros afecta a la tasa de deshielo del glaciar de dos maneras, en función del grosor: si la capa de material que cubre la superficie del glaciar es fina, se mejora la tasa de deshielo, ya que oscurece la superficie y provoca que se absorba más luz solar. Sin embargo, si la capa de escombros es más gruesa, se produce el efecto inverso, ya que actúa como aislante y evita que el calor llegue a la superficie del hielo.

«Al medir la temperatura de la superficie, puede realizarse un modelo del grosor de los escombros y se estima la probabilidad de que afecte a la tasa de deshielo». Bisset utilizó un dron equipado con una FLIR Vue Pro R 640 para medir la temperatura de la superficie del glaciar y está creando un mosaico de imágenes térmicas unidas para comprender mejor las características de la superficie.

Imágenes recopiladas con una FLIR Vue Pro R.

«Actualmente, la tecnología se está desarrollando bastante deprisa», afirma Bisset sobre la termografía. «Puede decirnos muchas cosas interesantes que no podríamos ver únicamente con imágenes visibles».

Bisset ya había utilizando anteriormente datos térmicos de satélite, pero se dio cuenta de que las imágenes del dron le proporcionarían una resolución mucho más alta y mejores datos. Al no tener experiencia previa con drones, asistió a un curso intensivo de control de drones para poder completar la expedición. Trabajó con una empresa con sede en Edimburgo llamada Skytech Aerial, que está especializada en soluciones personalizadas de drones para superar los desafíos que surgen al controlar un dron con una cámara térmica (más peso) a mucha altitud (el aire más ligero requiere que las hélices giren más deprisa).

«Frank», el dron utilizado para recopilar datos sobre los glaciares.

El viaje hasta llegar al lugar en el que iba a realizar el estudio de los glaciares duró más de tres semanas. Durante ese tiempo, Bisset y su asistente de campo Callum Reay a menudo recorrían a pie de 700 a 800 metros al día, a mucha altitud, y acampaban por la noche a temperaturas bajo cero. Cada uno de ellos cargaba con un dron en la mochila, además de otro equipamiento de estudio, mientras subían caminando por los dos glaciares, el Llaca y el Shallap.

Área de estudio del glaciar Llaca.

«Tuvimos que cargar con mucho equipamiento», comenta Bisset, «y la recopilación de datos planteaba varios desafíos». Aunque los drones reducían el área que debían recorrer a pie los investigadores, debían llegar hasta los glaciares para establecer puntos de «control en tierra» en los que realizarían mediciones adicionales de temperatura para validar y calibrar los datos térmicos que recopilasen con los drones. Las superficies de los glaciares a menudo eran muy peligrosas, con piedras que rodaban al pisarlas, superficies irregulares, desprendimiento de rocas y grandes charcos de agua de deshielo.

Punto de control térmico en tierra.

De vuelta en Edimburgo, Bisset está trabajando para aunar todos los datos. «Ahora estamos trabajando en la creación de un mosaico térmico, que nos permita realizar un modelo del grosor de los escombros y otros aspectos del glaciar que podrían estar afectando a sus tasas de deshielo. También estamos creando un modelo 3D del glaciar, que puede compararse con modelos 3D anteriores que elaboró un colaborador con el que estamos trabajando».

El colaborador, Oliver Wigmore, es un investigador de la Universidad de Victoria Wellington de Nueva Zelanda. Desde 2014, ha visitado el glaciar Llaca muchas veces y ha elaborado modelos 3D de la superficie con drones. Bisset comparará sus propios modelos 3D con los datos de Wigmore para ver cómo está cambiando la superficie del glaciar y aplicará nuevas imágenes térmicas para comprender mejor la cubierta de escombros y la tasa de deshielo.

Modelo 3D de la superficie del glaciar.

La investigación que se está realizando para el proyecto CASCADA se utilizará para la elaboración de políticas locales. El retroceso de los glaciares en Perú tiene dos efectos importantes: uno es que el hecho de que retrocedan los glaciares hará que, en un futuro, los habitantes de la región tendrán menos recursos hídricos a su disposición. 250 000 personas viven directamente aguas abajo de los glaciares en la región peruana de Áncash y la reducción de los glaciares influirá considerablemente en el ritmo y la cantidad de agua de deshielo disponible a largo plazo.

El otro efecto importante es que, cuando los glaciares retroceden, dejan al descubierto las rocas de naturaleza ácida que hay bajo el glaciar. Si el agua corre por esas rocas, contamina el sistema hidrológico, lo que hace que el agua de deshielo resulte peligrosa para el consumo humano.

Para afrontar estos desafíos, las comunidades locales han puesto en marcha diferentes proyectos, como la creación de humedales. El objetivo de los humedales es almacenar agua y liberarla más lentamente, como hacían los glaciares. También pueden cultivarse en los humedales especies de plantas que filtren los metales pesados y otras toxinas del agua, lo que permitirá que sea segura para el consumo humano.

La investigación ha recibido principalmente financiación de la E³ Doctoral Training Partnership del Natural Environmental Research Council (NERC), con apoyo adicional de la Alliance for Geoscience, Environment and Society (SAGES). También ha recibido financiación a través de un programa de investigación colaborativa entre la NERC y el Consejo Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación Tecnológica (CONCYTEC) de Perú.

Bisset, que está ocupada concluyendo su doctorado, no sabe cuándo podrá volver a los Andes. Pero es seguro que, en un futuro, volverán investigadores para monitorizar el retroceso de los glaciares y ayudar a desarrollar soluciones para la región.