La NASA financia cuatro proyectos de investigación sobre los impactos de COVID-19.

La pandemia de COVID-19 cambió las rutinas de millones de personas en todo el mundo aparentemente de la noche a la mañana. En algunos lugares, las calles una vez congestionadas ahora son fácilmente navegables; aceras previamente abarrotadas, inquietantemente vacías.

Calles vacías en Los Ángeles. Crédito: Drew Tilk / Unsplash.

Tal cambio generalizado y rápido en la actividad humana no tiene precedentes y sus efectos en nuestro planeta y nuestras vidas apenas comienzan a darse cuenta. La División de Ciencias de la Tierra de la NASA está apoyando a la comunidad científica mientras investiga los muchos cambios que esta situación única ha sacado a la luz. A través de su iniciativa de Respuesta Rápida e Investigación Novedosa en Ciencias de la Tierra (RRNES), la agencia proporciona fondos para proyectos seleccionados de respuesta rápida que hacen un uso innovador de datos satelitales y otros recursos de la NASA para abordar los diferentes impactos ambientales, económicos y sociales de la pandemia. La NASA anunció el mes pasado los primeros proyectos RRNES y continúa evaluando nuevas propuestas de proyectos.

La agencia financió recientemente los siguientes cuatro proyectos RRNES:

Explorando ganancias desiguales en la calidad del aire urbano.

La reducción drástica de los vehículos de pasajeros en las carreteras ha resultado en una caída en la contaminación del aire, particularmente el dióxido de nitrógeno (NO2), en muchas áreas urbanas. Sin embargo, según Susan Anenberg y Dan Goldberg de la Universidad George Washington, el análisis inicial de los datos satelitales indica que la disminución de las concentraciones de NO2 en las ciudades de todo el mundo durante sus períodos de cierre ha sido inconsistente. Las ciudades en China e Italia, por ejemplo, parecen mostrar una disminución mucho mayor y más abrupta en este tipo de contaminación que muchas ciudades en los EE. UU.

"Nuestro proyecto vinculará la teledetección satelital con el clima, el conteo de tráfico y otros datos para arrojar luz sobre por qué estamos viendo estos efectos inconsistentes de los bloqueos COVID-19 en la calidad del aire en diferentes ciudades del mundo", dijo Goldberg.

Datos como este pueden beneficiar enormemente a la salud pública tanto a medida que navegamos por la pandemia actual como en el futuro.

"Dado que la contaminación del aire puede ser un factor de riesgo para una mayor gravedad de los resultados de COVID-19, la información precisa sobre los niveles de contaminación del aire durante la crisis de COVID-19 es fundamental para proteger la salud pública", dijo Anenberg. "Nuestro proyecto también mejorará la salud pública a largo plazo al mejorar nuestra comprensión de cómo se pueden diseñar las políticas de transporte para mejorar la calidad del aire de manera más efectiva y eficiente".

Durante las últimas semanas, las mediciones satelitales de la NASA han revelado reducciones significativas en la contaminación del aire en las principales áreas metropolitanas del noreste de los Estados Unidos. Se han observado reducciones similares en otras regiones del mundo. Estas mejoras recientes en la calidad del aire han tenido un alto costo, ya que las comunidades lidian con bloqueos generalizados y órdenes de refugio en el lugar como resultado de la propagación de COVID-19. Los niveles de dióxido de nitrógeno de marzo de 2020 en el noreste de EE. UU. Fueron un 30% más bajos en promedio que en años anteriores. Créditos: Estudio de visualización científica de la NASA.

Impacto de la reducción de la contaminación del aire en la atmósfera.

Aunque los satélites han observado una disminución global en algunos tipos de contaminación del aire, incluido el dióxido de nitrógeno, queda por ver cuánto tiempo durará la reducción de las emisiones nocivas y qué efectos tendrán estos cambios en la química de la atmósfera en el futuro. El científico de la Universidad de Buffalo, Kang Sun, está desarrollando un proceso que brindará a los científicos y a las partes interesadas una forma de monitorear eficientemente ambos.

"Usando un nuevo marco basado en datos que combina datos satelitales y meteorológicos, llevaremos los activos satelitales de la NASA un paso más allá para cuantificar la reducción de emisiones y su impacto en la química de la calidad del aire", dijo Sun.

Por ahora, planea enfocar su investigación en tres regiones, cada una en diferentes fases de la pandemia y que se han adherido a diferentes regulaciones y políticas en un esfuerzo por controlarla.

"Nos centraremos en los óxidos de nitrógeno en las regiones contaminadas de Jianghan Plain (que incluye a Wuhan) en China, el valle del Po en Italia y el sur de California en los Estados Unidos", dijo. "Sin embargo, el marco establecido se puede aplicar rápidamente a otras regiones, períodos de tiempo y gases traza compartiendo rápidamente los resultados, el algoritmo y los datos generados por este proyecto".

En esta imagen nocturna del 29 de enero de 2012, la presencia humana es claramente visible cuando la estación espacial pasó sobre el Golfo de México mirando hacia el norte hacia el sureste de los Estados Unidos. Las áreas metropolitanas brillantemente iluminadas de Atlanta, Georgia, centro, y Jacksonville, Florida, abajo a la derecha, aparecen más grandes en la imagen con numerosas otras áreas urbanas que forman una red de luz interconectada en toda la región. Crédito: NASA

La contaminación del aire se vincula con la calidad del agua

Lo que pasa a nuestro aire también puede afectar otras partes del sistema de la Tierra, como la calidad del agua. Los científicos de la Universidad de la Ciudad de Nueva York, Maria Tzortziou y Brice Grunert, están investigando esta conexión para determinar qué impacto pueden tener las disminuciones relacionadas con COVID-19 en la contaminación del aire en la calidad del agua costera en Long Island Sound, cerca de la ciudad de Nueva York.

"Las respuestas de política socioeconómica a la pandemia de COVID-19 han resultado en una disminución dramática de la contaminación atmosférica por nitrógeno en todo el mundo. Sin embargo, los impactos sobre el nitrógeno depositado atmosféricamente y los cambios resultantes en la ecología acuática costera siguen siendo desconocidos", dijo Tzortziou.

En general, un exceso de nitrógeno y otros productos químicos y nutrientes en el agua puede causar un crecimiento excesivo de algas. Cuando las algas se descomponen, un proceso que consume oxígeno, el agua a menudo se queda sin suficiente oxígeno para mantener la vida. En otras palabras, estos procesos tienen un efecto negativo en la calidad del agua.

La reducción de la contaminación atmosférica por nitrógeno debido a la respuesta de la sociedad a la pandemia brinda a los científicos una oportunidad única para investigar la influencia de la contaminación del aire en la calidad del agua.

"Con el uso de nuevas mediciones desde plataformas terrestres y satelitales para capturar cambios en las condiciones atmosféricas y de calidad del agua, este proyecto ayudará a abordar una brecha en nuestra comprensión fundamental del intercambio de nutrientes y contaminantes entre el aire y el agua, y cómo esto impacta y se ve afectado por regulaciones ambientales, respuestas de política socioeconómica y toma de decisiones ", dijo Tzortziou.

Arrojando luz (nocturna) sobre los impactos económicos pandémicos.

Imagen nocturna de la Península Ibérica con el sur de Francia desde la ISS. En esta imagen se observa los efectos de la contaminación lumínica. Créditos: IAA.

Además de los cambios ambientales, las medidas para frenar la propagación de COVID-19 han llevado a un cambio sustancial en la actividad humana y el movimiento en todo el mundo. Un equipo de investigadores dirigido por Miguel Román, director del programa de la Asociación de Investigación Espacial de las Universidades e investigador principal del equipo científico de Black Marble de la NASA, está utilizando datos satelitales de luz nocturna para ayudar a evaluar los impactos sociales y económicos de esta crisis a nivel local y global, y efectividad de las acciones de contención, como las órdenes de quedarse en casa, tomadas para controlar la propagación del virus.

"Nuestro equipo de investigación ha estado analizando imágenes de la Tierra por la noche para descifrar patrones de uso de energía, transporte, migración y otras actividades económicas y sociales", dijo Román. "Actualmente, hay datos mínimos sobre cómo las diferentes estrategias de contención han afectado a las empresas locales y los vecindarios, y cómo las empresas y los residentes están respondiendo a las medidas preventivas destinadas a la contención".

El equipo de investigación utilizará Black Marble de la NASA, un conjunto de productos que proporciona datos de luz nocturna derivados de satélites diarios, junto con información de población, infraestructura urbana e información local de respuesta a pandemias para desarrollar mapas específicos de COVID-19 y productos de datos capaces de rastrear estas respuestas. desde el nivel de la calle al nivel global en tiempo casi real.

"Al rastrear las respuestas a escalas espaciales finas, por ejemplo, a nivel de sub-vecindario, usando el producto Black Marble de la NASA, buscamos mejorar la comprensión de cómo las respuestas a las estrategias de contención han variado dentro de las ciudades y en las áreas metropolitanas con diferentes niveles de urbanización y regulación ", dijo Román.

Esta información puede informar a las partes interesadas responsables de monitorear el alcance, la duración y la recuperación de este y futuros brotes y desastres.

Por Esprit Smith

Equipo de Noticias de Ciencias de la Tierra de la NASA

Última actualización: 14 de mayo de 2020, enlace publicación.

Editora: Ellen Gray