Español
La luz que captan nuestros telescopios no es exactamente igual a la que partió de las estrellas en las que se originó. Por el camino que recorre para llegar hasta nosotros, la luz puede atravesar regiones con gas y polvo que modifican su espectro. Este efecto es especialmente notorio cuando la luz cruza nuestra atmósfera, pues lejos de ser completamente transparente, esta introduce líneas (como su propio “código de barras”) en los espectros de las estrellas observadas.
Estas líneas, conocidas como líneas telúricas por tener su origen en nuestro planeta, son consideradas un estorbo por los astrónomos, ya que se ven obligados a "descontaminar" los espectros que miden sus instrumentos para así poder reconstruir su forma original.
Para complicar un poco más las cosas, la forma exacta de las líneas telúricas varía cuando cambia la temperatura, la presión, la humedad o la composición química de la atmósfera. En cierto modo, podemos imaginarnos que las líneas telúricas imprimen información del estado actual de la atmósfera en el espectro de los astros. En particular, de los principales Gases de Efecto Invernadero (en adelante GEI) como son el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4) y el vapor de agua (H2O).
Gracias a ello, lo que es un residuo para los astrónomos resulta muy útil para estudiar la concentración y evolución de los GEI en nuestro planeta, responsables del calentamiento global (es decir, del aumento de la temperatura media del planeta Tierra). Pero para esto, primero debemos aprender cómo mejor utilizar las líneas telúricas, y eso es precisamente lo que se ha hecho en Calar Alto durante diez días y diez noches en julio de 2025.
La campaña de medidas atmosféricas “Combinación de recuperaciones de columnas atmosféricas de CO2 y CH4 de Astroclimes con medidas co-ubicadas de COCCON” se ha llevado a cabo en Almería desde el 7 al 16 de julio de 2025, en colaboración con el Observatorio Astronómico de Calar Alto, la Universidad de Almería (UAL), la Universidad de Warwick (Reino Unido) y la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET).
El objetivo principal es demostrar el potencial único de combinar medidas solares (de día) y de otras estrellas (de noche) mediante técnicas de teledetección para el estudio del ciclo de carbono, el rol de los GEI en el contexto actual de calentamiento global y el refuerzo de sistemas de observación de esos gases.
En concreto, esta campaña aprovechó la oportunidad única de medir el ciclo diario completo (nocturno y diurno) de los GEI en el observatorio de Calar Alto, mediante observaciones de estrellas con el espectrógrafo CARMENES en el telescopio de 3,5 m y de observaciones solares con un espectrómetro infrarrojo de Transformada de Fourier (FTIR) de baja resolución (modelo portátil EM27/SUN) perteneciente a la red COCCON (siglas en inglés de COllaboritive Carbon Column Observing Network)-España.
Las columnas atmosféricas nocturnas de CO2 y CH4 son derivadas a partir de las observaciones realizadas con el espectrógrafo CARMENES, recuperadas mediante el novedoso algoritmo Astroclimes desarrollado por Marcelo Aron Fetzner Keniger, del grupo de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Warwick. Con su canal infrarrojo, CARMENES es el espectrógrafo de alta resolución idóneo para detectar con precisión las líneas de gases de infecto invernadero y alimentar el algoritmo Astroclimes desarrollado en la Universidad de Warwick. Según Fetzner Keniger, “Si logramos calibrar el algoritmo con la ayuda de las mediciones de COCCON, Astroclimes podría proporcionar una nueva red de medición de la abundancia de GEI, complementando las redes actuales con mediciones nocturnas”.
El ciclo diurno de los GEI fue observado por un instrumento FTIR de la red COCCON-España, ubicado también en Calar Alto. Dicho instrumento es capaz de derivar las concentraciones en columna atmosférica de diferentes GEI. A su vez, estas observaciones diurnas servirán para la calibración del algoritmo Astroclimes. Las observaciones diurnas “de altura” (unos 2100 m) se complementaron con un segundo instrumento de la red COCCON-España ubicado en la Universidad de Almería, con el fin de completar la columna atmosférica desde nivel del mar.
Para la Universidad de Almería (UAL), este proyecto supone un compromiso muy importante en la caracterización de la atmósfera local, donde el estudio de estos GEI es fundamental. Para el grupo de investigación de la UAL que lleva décadas estudiando la física de la atmósfera, tener un proyecto de esta envergadura viene a refrendar su compromiso con el recurso energético y sus derivadas que son esenciales para el medio que nos rodea. “Agradecemos a AEMET el haber contado con nosotros para tan importante proyecto que creemos será un referente en la transición energética” afirma Joaquín Alonso Montesinos, Catedrático de Universidad, responsable del grupo de investigación ‘TEP165: recursos energéticos solares, climatología y física de la atmósfera’ y representante de la UAL en el proyecto COCCON-España.
“La red nacional COCCON-España pretende cubrir la falta latente de observaciones atmosféricas de GEI en España a través de la implantación de una red de estaciones para su medida a escala nacional. Uno de los objetivos principales de la red COCCON-España es mejorar el conocimiento actual de las fuentes y sumideros de GEI, contribuyendo así al desarrollo de estrategias de mitigación y adaptación frente al cambio climático” resalta Omaira García-Rodríguez (AEMET-CIAI), coordinadora de la red.
Jesús Aceituno, director del observatorio, concluye “Calar Alto, con su planta fotovoltaica y su caldera de biomasa, presume de sostenibilidad energética. Esas detecciones de gases de efecto invernadero realizadas con CARMENES demuestran que un observatorio astronómico puede también servir a vigilar el clima de nuestro planeta”.
Espectro de una estrella captado por el canal infrarrojo de CARMENES
COCCON-España está coordinada por AEMET y se enmarca en el proyecto de modernización de las redes de observación y digitalización de los procesos de producción para el desarrollo de servicios meteorológicos inteligentes en un contexto de cambio climático (C05.I03.P51), que se integra en el Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia (PRTR) del Gobierno de España, a financiar con los fondos aprobados por el Consejo Europeo del 21 de julio de 2020, para hacer frente a las consecuencias de la pandemia internacional provocada por la COVID-19.
El Observatorio de Calar Alto es una de las infraestructuras que pertenecen al Mapa Nacional de Infraestructuras Científicas y Técnicas SIngulares (ICTS), aprobado por el Consejo de Política Científica, Tecnológica y de Innovación (CPCTI) el 11 de marzo de 2022.
CONTACTOS:
Observatorio de Calar Alto (CAHA) - Gilles Bergond
COMUNICACIÓN - OBSERVATORIO DE CALAR ALTO