La llavor de l’Embat

La partió mar i terra juntament amb el Sol ens dibuixa aquest vent tan lligat a Mallorca.

L'Embat és un vent lleial, que ha permès a generacions d’illencs anar a l’era a separar el gra de la palla  i moldre el blat amb molins de vent fariners, fer-se a la vela amb llaüt o treure aigua del subsòl per conrear horta o dessecar albuferes. Amb l'arribada del motor de combustió, l’ús de l'embat capgirà, fent agradable –a locals i turistes– tombar-se a les platges o apadrinar la pràctica de la vela esportiva. L'embat  –que també alimentarà les primeres tempestes de final d'estiu– sembla més que un vent i fora embat la vida a Mallorca no seria el mateix.

L'Embat és fill del Sol i del comportament contrari entre mar i terra al seus raigs. Per entendre com neix ens servirem d'una imatge de satèl·lit.

La figura 1 mostra un mapa amb la temperatura del sòl a partir de dades del sensor MODIS del satèl·lit Terra. La imatge és del 24 de juny a les 11:29 hora local. Si ens fixam en la llegenda, veim com una part important de l'illa –escalfada durant unes hores pel Sol– registra temperatures de la superfície del sòl superiors a 40 ºC. En canvi, la temperatura de la superfície del mar (figura 2) a partir de dades del sensor MODIS del satèl·lit Aqua marcava entre 22 ºC i 25 ºC. Així es confirma el comportament contrari entre mar i terra a la radiació solar que serà la llavor d’aquest vent.

Figura 1: Temperatura del sòl dia 24/06/16 a les 11:29 hora local. Font: J. Bauzà a partir de dades NASA

Tenim els ingredients per engegar la circulació de l'aire: en primer lloc ens trobam amb una superfície del sòl amb temperatures per damunt els 40 ºC on l'aire, en contacte amb aquesta, s'escalfarà i començarà a ascendir com si es tractés d'un globus aerostàtic. L’aire, en ascendir, deixa un buit que necessàriament ha de ser reemplaçat per aire més fred, més dens i amb un pes major. L'aire que es situa sobre la superfície marina que envolta Mallorca a uns 22 ºC, compleix perfectament aquests requisits i es posarà en moviment.

La figura 2 ens permet confirmar el que hem anat explicant fins ara. Sobre un mapa amb el relleu de Mallorca tenim unes isotermes que ens indiquen les àrees amb una temperatura del sòl més elevada, així com la temperatura de la superfície del mar que envolta l’illa.

Figura 2: Àrea de convergència i diferència de temperatura mar/terra Font: J. Bauzà a partir de dades NASA

El punt 1 indica una zona entre Binissalem, Inca i Sencelles on la temperatura del sòl ha arribat als 46 ºC. En aquesta àrea, a més a més del moviment ascendent de l’aire per la seva temperatura, coincidiran dos corrents d’aire –senyalats en el mapa per dues fletxes– que vénen en sentit contrari. Provinent de la badia de Palma, l’embat de SO es toparà amb l’embat de NE provinent de les badies d’Alcúdia i Pollença. En topar-se els dos vents, augmentarà el moviment ascendent de l’aire que, en dies d’inestabilitat atmosfèrica, pot generar tempestes.

També observam indrets a Llucmajor (2), Campos (3) i a Felanitx (4) amb elevades temperatures del sòl i que també engegaran l’embat.  En el cas de la serra de Tramuntana, l’embat queda frenat per l’altura dels cims i no es pot desenvolupar. Si tornam un moment a la figura 1 podem observar una coincidència entre les zones amb major temperatura (en vermell) i aquelles sense vegetació, amb un sòl sec, bo d’escalfar i que podem veure a la imatge de satèl·lit en el requadre petit.

Així, mentre esperam les tempestes de finals d’estiu, ens podem demanar, si qualque dia l’embat tornarà alimentar molins de vent, potser per fer corrent elèctric més “net”. 

Diàlegs de color verd

Analitzar els canvis soferts per la coberta vegetal és una de les principals capacitats dels sensors satel·litaris

El títol de l'article d'avui té a veure amb la clorofil·la, responsable del color verd de la vegetació. Aquest pigment, juntament amb l'estructura interna de la fulla, conforma una resposta particular i oposada a dues bandes espectrals que es troben entre les més comunes que són captades en molts satèl·lits: la del vermell i la de l'infraroig proper. La combinació d'aquestes dues bandes permet establir índexs com l'NDVI que indicaran en quines condicions es troba la vegetació. Podrem saber, per exemple, si és esponerosa o si presenta un estrès hídric, així com el seu abast territorial.

Les aplicacions són infinites i –als antípodes d'objectius de recerca i gestió– les imatges també permeten fer un seguiment de les grans extensions de blat de les planes de Rússia, amb la finalitat d'especular en els mercats internacionals. Però, tornant al nostre redol, anirem a veure la utilitat de la teledetecció en establir un diàleg amb la coberta vegetal de les Illes Balears.

Quan parlam de canvis en la coberta vegetal distingirem entre canvis abruptes, estacionals, efímers i graduals. Els primers són probablement els més bons de visualitzar i els més analitzats, com seria el cas d'un incendi forestal. Els estacionals van lligats als cicles fenològics de la vegetació i ens permetran fer un seguiment del calendari fenològic i de les seves variacions, com a conseqüència de factors com la meteorologia. Els efímers representen interrupcions temporals a la resposta habitual de la vegetació, per exemple causats per períodes curts de sequera, d'un o dos anys. Per acabar, tenim els canvis graduals, que depenen de molts processos, i que ens indicaran si per exemple està augmentant la superfície forestal lligada a un procés de transició forestal.

Aquests canvis no són necessàriament excloents i resulta comú que convisquin entre ells. Per a la seva representació, a l'exemple d'avui, utilitzarem una sèrie històrica d'imatges dels darrers 16 anys, concretament del sensor MODIS del satèl·lit Terra de la NASA. Cada una d'aquestes 16 imatges representa la resposta de la vegetació per la darrera quinzena del mes d'abril de l'any corresponent.

La figura 1 mostra un mapa de les Illes Balears. La llegenda representa els valors de l'índex de vegetació NDVI que van de 0 a 0.7. La seva interpretació és senzilla: com més alt sigui aquest valor, més esponerosa serà la vegetació. El mapa està dividit en dues parts i ja hem avançat que fa referència a la darrera quinzena d'abril. A la part esquerra tenim els valors de la mitjana dels darrers 15 anys mentre que, a la dreta, tenim els valors d'enguany. El primer que veiem és que enguany la major part de la coberta vegetal de les Illes Balears mostra uns valors per davall de la mitjana. Aquesta pèrdua és especialment visible a l'Illa de Formentera, així com al migjorn de Mallorca i a la meitat sud de l'eix del Raiguer.

igura 1. Comparativa entre els valors d'NDVI per la darrera quinzena d'abril d'enguay i de la mitjana dels darrers 15 anys. Font: J. Bauzà a partir de dades NASA

La figura 2 representa una passa més en l'anàlisi: es tracta d'un mapa d'anomalies, enteses com les diferències positives o negatives dels valors d'enguany davant els valors de la mitjana dels darrers 15 anys. Així, veiem, en color vermell com la vegetació de la major part del territori ha experimentat una minva en els seus valors; en color gris tenim aquelles àrees que es mantenen estables i, en color verd, aquelles àrees que mostren un augment dels valors. Veurem com hi ha zones sense dades, principalment properes al litoral on la contribució de la resposta de la mar, afectaria al valor del píxel.

Figura 2. Mapa d'anomalies que reflexa la pèrdua/augment de vigor de la vegetació de la darrera quinzena d'abril d'enguany amb la mitjana dels darrers 15 anys. Font: J. Bauzà a partir de dades NASA

La interpretació d'aquests canvis no té cabuda dins els límits físics d'aquesta secció. En tot cas convidam al lector que s'hi entretingui. Tanmateix conviuen les diferents tipologies de canvis que hem comentat abans. A tall d'exemple, veiem els efectes de la sequera al migjorn de Mallorca, així com traces de canvis abruptes recents, com és la zona afectada per l'incendi d'Andratx de 2013. Però també veiem àrees amb una major resposta de la vegetació malgrat la sequera, sobretot a àrees forestals, com als alzinars de la zona d'Esporles i Puigpunyent o a la meitat nord de la serra de Tramuntana, indicadors que entrarien dins els canvis graduals d'augment i densificació de la coberta forestal.

 

Menorca nevada

La longevitat del satèl·lit Landsat-5 ens regala imatges encisadores.

Arribat l'estiu, en el moment d'escriure aquestes línies, la predicció meteorològica anuncia episodis de pols en suspensió provinents del Sàhara. Així, per compensar la xafogor pròpia d'aquests episodis, recuperarem una imatge glaçadora.

Dia 12 de febrer de 2010, a les 11:15 hora local, el satèl·lit Landsat-5 passava sobre Menorca i ens brindava una captivadora imatge, amb una important part de l'illa coberta de neu. La figura 1 dibuixa Menorca amb un fons de color verd, enfarinat d'un blau clar. Això no significa que la neu fos de color blau, sinó que, per tal de distingir la neu dels niguls, he utilitzat una particular combinació de bandes del sensor que més endavant comentaré.

Figura 1. Menorca enregistrada pel Landsat-5 dia 12/02/2010. El color cian indica la presència de neu. Font: ESA

Per parlar de nevades a les Illes Balears, i en particular d'aquest episodi excepcional, res millor que conversar amb el geògraf i home del temps Miquel Salamanca:

"Durant aquells dies de febrer, un anticicló s’establí a les Illes Britàniques, i possibilità que la Mediterrània Occidental fos bressol d’una borrasca relativament profunda, centrada entorn a les Illes Balears. Entre els dies 9 i 12 de febrer, la borrasca es traslladà cap a Itàlia, on va esdevenir una gran àrea de baixes pressions amb diversos centres.

Les peces encaixaven, i féien arribar el principal ingredient de qualsevol nevada: L’aire fred. El passadís d’aire establert entre la baixa pressió i l’anticicló mobilitzà un cos d’aire fred des del centre-nord del continent europeu cap a la Mediterrània, la part més freda del qual arribà a les Illes Balears el dia 11 de febrer, empesa per la tramuntana.

El trànsit sobre la Mediterrània carregà l'aire d'humitat, a la vegada que l'escalfà, afavorint els moviments ascendents, formant niguls. La imatge és testimoni d’aquest procés: s’hi destrien molt bé els niguls típics de les masses fredes, organitzats en petites cèl·lules uniformes, separades entre si i de petita entitat.

Per acabar, l’orografia menorquina -encara que discreta- també va influir. Sense tenir l'entitat del relleu de la Serra de Tramuntana, el litoral menorquí representa una ruptura respecte a la uniformitat de la mar. La superfície terrestre, més rugosa que la marina, incrementa el fregament de l’aire, les turbulències i els moviments en vertical, amb aparició de niguls i major vigor del existents."

Tornant a la figura 1, amb l'objectiu de desxifrar el color blavós de la neu, imaginem que anam dins el satèl·lit: en passar per damunt Menorca els nostres ulls veurien la neu de color blanc, d'una forma semblant a la figura 2. Un Sol baix, propi del mes de febrer, il·lumina una part dels niguls, mentre que en deixa una altra part a l'ombra. Si a la part il·luminada podem esbrinar la textura dels niguls, a la part més fosca la textura es confon amb la neu. Per tant, ens trobam davant el repte de distingir aquests dos elements.

Figura 2. Una combinació de color natural dificulta destriar la neu dels niguls. Font: ESA

Incorporarem la banda de l'infraroig d'ona mitjana, atès que el comportament dels niguls i de la neu és diferent. Això és a causa que les gotes d'aigua i els cristalls de gel que formen els niguls són d'una mida unes deu vegades inferior a la dels grans de neu. Aquesta combinació de bandes permetrà distingir amb claredat la neu -representada de color blau clar (cian)- dels niguls blancs.

Per acabar, és de justícia recordar que en el moment d'enregistrar aquesta imatge, el satèl·lit Landsat-5 feia 26 anys que estava operatiu, fent voltes a la Terra de manera ininterrompuda. Enlairat dia 1 de març de 1984 estigué operatiu fins al mes de març de 2013. Tot un prodigi de la ciència i la tecnologia, que demostra que la humanitat és capaç de fabricar ginys no sotmesos a l'obsolescència programada. Imaginem per un moment que els nostres telèfons intel·ligents tinguessin la mateixa vida útil que la que tingué el Landsat-5.

La mirada permanent a la Terra.

La posició fixa dels satèl·lits geostacionaris servirà per dibuixar el trànsit de les estacions.

Els satèl·lits geoestacionaris tenen l'òrbita a una distància d'uns 36.000 km sobre la superfície de la Terra. Des d'aquesta distància tan llunyana, el giny espacial manté una posició fixa respecte a la superfície terrestre. Això és possible gràcies al fet que la seva òrbita volta de manera coordinada amb el moviment de rotació de la Terra.

Mantenir una posició fixa i a una distància tan gran, permet el seguiment permanent del satèl·lit sobre una extensa regió de la Terra. Aquesta particularitat és utilitzada de manera específica per dos tipus de satèl·lits: els de telecomunicacions i els meteorològics. En els primers, l'antena parabòlica que tenim al terrat de casa mai no perd el contacte amb el satèl·lit, mentre que en els segons el satèl·lit té la capacitat d'enregistrar imatges d'una mateixa regió de la Terra i fer-ho de manera quasi contínua. Aquest fet és clau, per exemple, per fer el seguiment d'una tempesta i, si fos necessari, alertar la població.

Avui, aprofitant que acabam d'entrar a l'estiu, un d'aquests satèl·lits –el Meteosat– ens servirà per representar i analitzar l'arribada del solstici.

Figura 1. Imatges enregistrades pel satèl·lit Meteosat durant els solsticis i equinoccis. Font: EUMETSAT  

La figura 1 mostra una combinació de tres imatges enregistrades pel Meteosat en tres moments concrets: l'arribada a –l'hemisferi nord– de l'hivern, de la primavera i de l'estiu. El primer que observam és que la Terra queda dividida en dues meitats, una de fosca i una altra il·luminada. La línia imaginària que separa aquestes dues meitats s'anomena terminador. Durant els equinoccis, tant el de primavera com el de tardor, el terminador passa pels pols, mentre que durant els solsticis, aquesta línia dibuixa un angle amb l'eix nord-sud de la Terra.

Com hem dit abans, ens centrarem en l'arribada de l'estiu al nostre hemisferi. La figura 2, amb l'ajuda d'una sèrie d'anotacions, facilitarà l'anàlisi.

Figura 2, Figura 1. Imatge enregistrades pel satèl·lit Meteosat durant el solstici d'estiu. Font: EUMETSAT

Observam que l'àrea compresa entre el terminador i l'eix N-S queda il·luminada a l'hemisferi nord, mentre que és fosca a l'hemisferi sud. Com a resultat d'això, a l'hemisferi nord, el dia serà més llarg que la nit i viceversa. Per tant, tindrem més hores d'insolació. Així, a mesura que anam augmentat de latitud, augmenta la durada del dia, fins al punt que, en el Pol Nord, el Sol no arriba a desaparèixer sota l'horitzó.

Però, no ens podem guiar únicament per les hores d'insolació, cal afegir-hi una nova variable: l'angle d'incidència dels raigs solars sobre la superfície de la Terra. És obvi que si els raigs solars cauen de forma perpendicular a la superfície de la Terra, fan arribar una major quantitat de radiació per unitat de superfície. Sense entrar en el detall, res de tot això seria possible sinó fos pel fet que l'eix imaginari que uneix el pol Nord amb el pol Sud està inclinat respecte al pla de l'eclíptica.

Hem vist com el dia més llarg es donarà al pol Nord, però amb un Sol baix a l'horitzó, que transmet poca energia. En canvi, sobre el Tròpic de Càncer, al migdia el Sol arribarà a una altura de 90º i els seus raigs incidiran de manera perpendicular sobre la superfície terrestre.

Si anam a la nostra latitud, sobre el paral·lel 40ºN, que travessa per Menorca, al migdia el Sol arribarà a una altura important, de 73.5º – a un pam de tenir-ho ben damunt el cap. Per tant, tindrem la combinació de moltes hores de Sol i ,a més a més, incidint amb força sobre la superfície o, com diuen les dites populars «el Sol de juny estalvia llum» i «El Sol va dir a sant Bernabé: més no m'alçaré».

La Terra davall els ulls d'un RADAR

El ressò captat pel satèl·lit descobreix i dibuixa la fisonomia del terreny.

Avui comentarem unes imatges del satèl·lit Sentinel-1A de l'Agència Espacial Europea. La nau fou enlairada el passat dia 3 d'abril de 2014, a una òrbita a 693 km de la Terra i duu incorporat un sensor radar.

Els sensors radar són sensors actius. Això significa que són capaços d'emetre un senyal propi i no precisen d'una font d'energia externa com el Sol. Per aquesta raó, poden enregistrar dades en qualsevol moment, tant de dia com de nit.

Una altra particularitat és la longitud d'ona del senyal que emetem, més gran que la mida de la majoria de les partícules de l'atmosfera. Això fa que l'atmosfera resulti transparent al seu senyal i que siguin de gran utilitat a zones de la Terra on la presència de niguls és molt elevada, com per exemple les regions tropicals.

El sensor disposa d'una antena que emet un senyal cap a l'objecte que vol observar i – en el cas que aquest proporcioni un eco cap al sensor– el capta i transforma en un senyal digital. Segons la intensitat del senyal de retorn podrem discriminar diferents cobertes i objectes. Cal recordar que el radar esdevingué un element estratègic durant la Segona Guerra Mundial, atès la seva capacitat de detectar avions i vaixells.

La figura 1 és una combinació de diferents imatges que ens servirà per posar a prova les característiques del radar. A la part (A) de la figura observam una imatge enregistrada pel Satèl·lit Sentinel-1A el passat dia 24 de maig a les 19:46 hora local. Quasi de forma simultània, a les 20:00 hora local, el Satèl·lit Meteosat enregistrava una imatge diferent (requadre B).

Figura 1. Imatges enregistrades dia 24/05/16 pels satèl·lits Meteosat i Sentinel-1A. Font: EUMETSAT / ESA

La imatge del Meteosat mostra les Illes Balears totalment ennigulades i amb la nit que s'apropa per llevant. En canvi, la imatge del satèl·lit Sentinel dibuixa clarament el perfil d'una part de Mallorca i de Menorca, totalment indiferent a la presència de niguls. En el petit requadre (A'), dins cercles vermells, podem observar a la mar alguns punts de color blanc i que corresponen a la presència de vaixells.

A més a més de detectar la presència de vaixells sota els niguls, el processament de la imatge ens pot ajudar també a esbrinar la seva eslora. Filtrant els objectes detectats entre [80, 400] metres ens apareixen fins a una dotzena de vaixells amb eslores dins aquest rang.

La figura 2 és un retall a diferent escala de la figura anterior. La interpretació d'una imatge captada per un sensor radar no és tan intuïtiva com altres imatges de satèl·lits equipats amb sensors que enregistren imatges a la zona del visible, com és el cas del Landsat.

Figura 2. Imatge enregistrada dia 24/05/16 pel satèl·lit Sentinel-1A. Font: ESA

Com hem vist abans, la imatge es forma a partir dels ecos que rep i, com aquests, depenen de les característiques de la superfície. A tall d'exemple, Mallorca apareix amb una sèrie de taques més blanquinoses (1, 2, 3) i que correspon a diferents nuclis urbans. El color blanc indica una major intensitat de la senyal rebuda per l'antena del radar –en aquest cas– a causa de la geometria cairada dels edificis. En el cas contrari, tenim la baixa intensitat de retorn de l'aigua deguda a un efecte especular, com és el cas de l'embassament de Cúber (4)

En tot cas, les diferents tipologies de sensors es complementen perfectament, oferint informació diferent. El radar, per exemple, és idoni per analitzar la presència de gel als pols, on els hiverns boreals i australs de llargues nits fan inoperants altres satèl·lits; cartografiar inundacions independentment de la presència de niguls; mesurar el moviment de la superfície terrestre després d'un terratrèmol o localitzar restes arqueològiques atesa la capacitat de penetrar el sòl en certes condicions, entre moltes altres coses.

El llenguatge dels colors en teledetecció

Els colors ajuden a interpretar energia no visible per l'ull humà.

La teledetecció té per finalitat l’obtenció remota de dades a través de sensors, així com el seu processament i la seva anàlisi. El sensor d’un satèl·lit proporcionarà dades remotes de la Terra des de l’espai. En una escala diferent, el cervell humà percep el món exterior a través dels sentits i, en tres d’ells –la vista, l’oïda i l’olfacte– també empra sensors remots. 

Un requeriment per la teledetecció és disposar d’una font energètica capaç d’enviar energia en forma d’ones electromagnètiques fins a l’objecte destinació. En el cas dels sensors satel·litals, per obtenir dades de la Terra, el Sol resulta una font magnífica.

L’energia que ens arriba des del Sol ho fa en diferents longituds d’ona. Els sensors de la vista –els ulls– són sensibles a una longitud d’ona particular que correspon a la dels colors primaris (blau, verd i vermell), mentre que no són sensibles a altres longituds d’ona com per exemple l’infraroig. La visualització d’imatges que reprodueixen els colors de manera similar a com els percebria l’ull humà es coneix com a ‘color natural’.

En canvi, els sensors dels satèl·lits estan fabricats amb sensibilitat a altres longituds d’ona com l’ultraviolat, el radar o l’infraroig que ja hem dit abans. Així, ens trobam davant un petit trencaclosques: com descodificar l’energia que captura el satèl·lit però que el nostre ull no és capaç de veure? La solució es troba en l’ús de colors –on l’ull és sensible– per representar aquesta energia no visible per ell.

Aquest és el motiu pel qual moltes imatges de satèl·lit tenen colors estranys. Aquestes imatges que reprodueixen sobre una escena colors que són diferents als que percebria l’ull humà es coneixen com a ‘color fals’.

La Figura 1 representa una imatge en color natural de l’illa de Menorca. Fou enregistrada dia 12 de juny de 2013 a les 12.26 (hora local) pel satèl·lit Landsat-8 de la NASA. És una imatge d’un dia clar i, malgrat els 705 km que separen el satèl·lit de Menorca, podem albirar algunes infraestructures com el nou port exterior de Ciutadella (1) o l’aeroport (2). També podem observar alguns vaixells d’eslora important, atès que el pí- xel del satèl·lit té 30 m, així com la seva estela (3).

 Figura 1. Imatge a color natural de l'illa de Menorca enregistrada pel satèl·lit Landsat dia 12/06/13 Font: NASA

Com que és una imatge en color natural, la vegetació queda representada en color verd, però costa trobar-hi matisos que permetin veure diferents tipus de vegetació. Aquí és on una imatge en color fals ens pot ajudar.

La Figura 2 mostra dues composicions diferents en color fals i que corresponen a l’àmbit geogràfic dins el requadre vermell de la Figura 1. A la part esquerra de la imatge (A) tenim una composició que combina una banda d’infraroig que substitueix el color vermell, juntament amb les bandes de color verd i blau. La detecció d’aigua és millor, ho podem comprovar amb les làmines d’aigua – en color negre– de la depuradora del Mercadal (1) o del prat de Lloriac (2).

 Figura 2. Representació parcial de la figura 1 utilitzant bandes d'infraroig. Font: NASA

La vegetació es mostra més sensible a diferents tonalitats de vermell, com és el cas de la vegetació més esponerosa –representada en un vermell més viu– del barranc de Son Boter (3) o del prat de Son Bou (4). La part dreta de la fotografia (B) és semblant a l’anterior, si bé incorpora una segona banda d’infraroig que defineix encara més el contrast de l’aigua i els diferents tipus de vegetació.

La utilització d’imatges amb infraroig té el seu origen en la II Guerra Mundial, quan es va desenvolupar la pel·lícula sensible a l’infraroig. L’objectiu era detectar armament pesant i infraestructures militars camuflades dins la vegetació. Un tanc pintat de color verd dins una vegetació espessa podia passar desapercebut a una fotografia aèria de ‘color natural’, perquè quedava representat de color verd, com el seu entorn. En canvi, amb l’infraroig, que té a veure amb la clorofil·la de les plantes, l’acer del tanc quedava perfectament perfilat.

Per acabar, el sentit del gust i del tacte encara no disposen de sensors remots. Esperem que – lluny de realitats virtuals– així sigui per molts d’anys.

La temperatura dels oceans

La immensitat dels oceans els converteix en un entorn idoni per la teledetecció.

Els oceans juguen un paper rellevant en el clima de la Terra. La seva immensa massa d'aigua els converteix en magatzems d'una gran quantitat de calor que es perd i es guanya poc a poc, i que modera la temperatura de la Terra. La seva magnitud, que ocupa el 71% de la superfície de la Terra, origina que els satèl·lits esdevinguin eines magnífiques per a la seva anàlisi.

La capacitat dels sensors satel·litals permet esbrinar diferents variables dels oceans com ara: la salinitat, la clorofil·la, la presència de gel, d'hidrocarburs o la temperatura de la superfície, entre moltes altres coses. Avui veurem dos exemples lligats a la temperatura diürna de la superfície del mar.

La figura 1 representa un mapa del món amb les anomalies de temperatura de la superfície del mar. L'anomenam "d'anomalies" en el sentit que compara la temperatura d'un mes concret —en aquest cas de juliol de 2015— amb la temperatura mitjana dels mesos de juliol dels darrers 15 anys. Per tant, el que ens diu el mapa no és la temperatura de l'aigua sinó la variació positiva o negativa davant d'una mitjana.

 Figura 1. Mapa amb la variació de la temperatura de la superfície del mar. Font: Nasa

El mapa resulta de combinar diferents imatges del sensor MODIS del satèl·lit Aqua de la NASA. En aquest cas, hem d'entendre les imatges com matrius amb cel·les de 16 km² en que cadascuna de les cel·les registra un valor de temperatura. Aquest format permet fer operacions algebraiques i determinar, per exemple, que la mitjana de la temperatura de juliol 2015 ha estat 0.22°C superior a la mitjana de juliol dels darrers 15 anys.

Paral·lelament, una anàlisi visual del mapa ens permet veure el diferent comportament zonal de la temperatura. Observam àrees amb una temperatura particularment superior a la mitjana, com és el cas del Pacífic oriental equatorial, on tenia lloc el fenomen de variabilitat climàtica d"l Niño" (1) o també una mar Mediterrània occidental particularment calenta (2). En el sentit oposat tindríem les costes de Nova Escòcia (3) fins a la mar Bàltica (4) amb una mar més freda que la mitjana.

A la figura 2 ens centrarem en la temperatura de la superfície de la mar Mediterrània —no en la seva variació—. Els valors corresponen a juliol de 2015 i el mapa obtingut dibuixen una sèrie de patrons de temperatura, alguns dels quals comentarem.

 Figura 2. Mapa amb la temperatura de la superfície del mar Mediterrani (juliol 2015). Font: Nasa  

D'oest a est, el primer que destaca és l'oceà Atlàntic, més fred. Fins i tot veim com part d'aquesta aigua freda entra per l'estret de Gibraltar (1). El golf de Lleó —zona on també es renova l'aigua— també registra una temperatura inferior (2). En canvi, la mar Tirrena (3) és una de les zones més escalfades, així com la mar Adriàtica (4) o el golf de Gabès, a Tunísia (5).Per contra, una part important de la Mediterrània oriental està més freda, sobre tot la mar Egea (6).

Per acabar, observam com la mar Roja (7) registra la temperatura més elevada i, mentre que la seva etimologia es discuteix, representarem la seva escalfor de color vermell, en senyal de respecte als mestres de la cartografia mallorquina dels segles XIV i XV i a les seves magnífiques cartes nàutiques, amb un mar roja pintada de color vermell.  

L'illa de Cabrera Gran

Un tast al passat agrícola i als boscos de Cabrera Gran.

L'afirmació feta el segle I per Plini el Vell «Cabrera és una illa deserta i cau de corsaris» tendrà vigència durant quasi 18 segles, pràcticament fins a la seva utilització com camp de presoners durant la Guerra del Francès, en el segle XIX. En tot cas, les imatges d'avui parlen de la seva transformació a partir d'un recent passat agrícola i ramader.

Cabrera Gran és una illa on predomina el relleu i on els redols planers són minsos. La precipitació anual tot just arriba a 350 mm i els sòls són magres. Tot i així, hi veurem traces d'un espartà aprofitament agrícola.

La figura 1, a la seva part esquerra, mostra una fotografia aèria del mes de juny de 1979 on es pot observar que una part de l'illa fou rompuda amb l'arada. L'àrea de conreu coincideix amb la part més planera de l'illa i dibuixa una llengua que neix al Port (1) en direcció sud-est cap el comellar de ses Figueres, envoltant la Serralada del Canal de ses Figueres (2) i arribant a ses Quatre Quarterades (3), amb la seva particular forma triangular. Les condicions climatològiques que ja hem avançat, no permetien més que alguns conreus de secà de cereals i de lleguminoses.

Figura 1. Fotografies aèries (1979 -esquerra i 2015 -dreta) d'una part de l'illa de Cabrera Gran. Font: CNIG

Pegam un bot de 36 anys, fins el juny de 2015. La fotografia aèria que veim a la part dreta de la figura 1 mostra clarament com la zona de conreu ha desaparegut, engolida per la vegetació natural. També, en termes generals es veu un augment del pinar, com és el cas de la cara nord de La Miranda (4). La vegetació de Cabrera en gran part és fruït de la presència històrica de ramat. Una situació que es va revertir amb la declaració de Parc Nacional.

La figura 2 ens durà a una petita anàlisi forestal. Ens centrarem en una zona de pinar de la península del Cap Ventós (5). L'anàlisi, feta amb LIDAR, consisteix en mesurar distàncies amb feixos de llum làser que permetrà cartografiar l'àrea en tres dimensions i dibuixar la distribució i alçada dels arbres.

Dins el requadre en negre, que representa la zona d'estudi, observam algunes clapes que indiquen manca d'estrat arbori i que corresponen amb zones de rascler. La línia divisòria permet separar les diferents conques i observar com els arbres de major alçada es distribueixen paral·lels a la xarxa de drenatge, lluny de les carenes, a raser del vent i on probablement el sòl conserva millor la humitat.

Figura 2. Mapa amb la distribució i alçada dels arbres a la península del Cap Ventós. Font: CNIG  

Per acabar, el concepte de Cabrera com una illa deserta, narrat per Plini al segle I, sembla vigent – amb els matisos que cadascú consideri. Llevat del trist episodi dels presoners francesos i d'un intent frustrat a finals de segle XIX de crear una colònia agrícola amb el nom de «Villa Cristina», durant el segle XX, Cabrera ha mantingut una població d'una quarantena de persones. A la dècada dels 60 hi hagué un intent de desenvolupament turístic però, com explica el geògraf Vicenç M. Rosselló i Verger a la seva tesi «Mallorca. El sur y sureste» (1964), la manca d'aigua a l'illa fou un dels motius que frenà el projecte.

Perfilant patrons de temperatura

El repte de les illes de calor, pròpies d'entorns urbans, on la temperatura és superior a la del seu entorn immediat no urbà.

Quan les dones i homes del temps informen de la temperatura d'un lloc determinat, ho fan a partir de dades enregistrades per un termòmetre ubicat dins una garita ventilada, protegida de la radiació solar i a un metre i mig d'altura del sòl. Aquesta temperatura es coneix com la temperatura de l'aire.

Els sensors dels satèl·lits tenen capacitat per calcular la temperatura de la superfície terrestre i dels oceans. Per tant, en lloc de mesurar la temperatura de l'aire, ho fan de les diferents cobertes de la superfície terrestre: arena, aigua, gel, neu, asfalt, arbrat, etc.

Aquesta capacitat dels satèl·lits es fonamenta en que l'energia emesa des d'un objecte és primàriament una funció de la seva temperatura. Qualsevol objecte per damunt el zero absolut (-273°C) radia energia que augmentarà amb la temperatura i serà enregistrada pel sensor del satèl·lit.

La figura 1 mostra un mapa de la temperatura del sòl d'una part de l'illa de Mallorca a partir d'una imatge del satèl·lit Landsat de dia 11 de juliol de 2015 a les 10:30 GMT. La resolució espacial del sensor tèrmic del satèl·lit és de 100 m, això significa que la imatge registra una mesura de temperatura per hectàrea, fruit de la contribució de les diferents cobertes que la formen.

Figura 1: Temperatura del sòl dia 11/07/15 a les 10:30 GMT. Font: USGS, Servei Forestal CAIB.

A la part esquerra de la imatge la llegenda mostra una important amplitud tèrmica dels 21°C als 44 °C. En termes generals, la part central de l'illa registra la temperatura més elevada —clau per la formació de l'embat— mentre que a la major part de la Serra de Tramuntana és inferior —Es donen algunes excepcions, fixeu-vos en la zona afectada per l'incendi d'Andratx.

La part dreta de la imatge permet veure amb major detall aquesta distribució tèrmica, incorporant dades forestals que facilitaran la seva interpretació. A partir de dades de l'inventari forestal podem observar que les zones ocupades per alzinar i pinar registren una temperatura inferior a la del seu entorn immediat no arbrat. És el cas de la Serra de na Burguesa i el bosc de Bellver amb el seu entorn immediat del nucli urbà de Palma.

Aprofitarem aquest darrer detall per introduir la figura 2. Es tracta de la mateixa imatge de satèl·lit que la figura 1 però centrada a Palma. La fotografia aèria ens ajudarà a ubicar diferents elements i cobertes. Com ja hem vist abans, el Bosc de Bellver registra una temperatura suau així com, el traçat del torrent de la Riera on sol córrer l'aigua o la Rambla i el Passeig des Born, custodiats per fileres de plàtans.

Figura 2: Comportament de la temperatura a zones urbanes. Font: USGS, CNIG.

En canvi, a l'exterior de la via de cintura observam un important increment de la temperatura que correspon amb les zones ocupades pels principals polígons industrials. Aquests, amb les seves naus, presenten molta superfície exposada de forma directa a la radiació solar.

Els satèl·lits ens poden ajudar a entendre els patrons de temperatura i a localitzar les illes de calor. Les imatges mostren l'efecte suavitzant de la temperatura que tenen la vegetació i l'aigua. Tal com bé explica l'ecòleg Antoni Martínez Taberner, dissenyant parcs i jardins amb làmines d'aigua i superfícies poroses – que respirin–, canalitzant l'embat a través dels torrents mitjançant pantalles vegetals o augmentant la presència d'arbres als carrers, reduirem aquestes illes millorant la qualitat de vida a la ciutat.

D'Stromboli a Mallorca

Una imatge de satèl·lit amb un volcà en erupció dibuixa un nexe entre les dues illes.

Stromboli és una illa volcànica a l'arxipèlag de les Eòlies, a la mar Tirrena, davant les costes del NE de Sicília. Amb una superfície de només 12 km², està formada per un volcà en activitat constant que s'enfila fins a 926 msnm.

Una erupció volcànica és un fenomen perfectament visible des de l'espai, el repte es troba en la coincidència entre el moment de l'erupció i el trànsit del satèl·lit. Aquest és el cas de la figura 1, una imatge enregistrada pel satèl·lit Landsat dia 10 d'agost de 2014. A la part esquerra de la imatge, l'illa d'Stromboli queda amagada sota els gasos de l'erupció. També s'hi veuen les illes de Salina, Lipari, Vulcano i la més petita de Panarea. Així mateix, es pot intuir la presència d'una gran quantitat de vaixells navegant entre les illes.

Figura 1. Illes Eòlies i detall del volcà Stromboli en erupció. Font: USGS

A la part dreta de la imatge, una diferent combinació de bandes del satèl·lit permet veure l'illa amb més claredat, com també els detalls de l'erupció. Les elevades temperatures assolides en les erupcions volcàniques permet enregistrar la seva emissió en bandes de menor longitud d'ona que les utilitzades de forma habitual per enregistrar la temperatura.

Les erupcions estrombolianes agafen el nom de l'illa de Stromboli. Són un tipus d'erupció explosiva i una de les seves conseqüències és la formació de roca pumita o pedra tosca. És tracta d'una roca molt porosa i poc densa que permet que suri dins la mar. Així, es pot afirmat que hi ha roques que suren i que, en aquest cas, empeses pel vent de llevant, poden navegar els més de 1000 km que separen Stromboli de Mallorca. A la figura 2 s'hi veu un tros de pedra tosca juntament amb una altra imatge d'Stromboli, aquest cop en repòs i que permet veure millor la seva fisonomia.

Figura 2. Fragment de pedra tosca i Illa d'Stromboli. Font: ESA

Vaig descobrir aquest origen particular de la pedra tosca aquest hivern passat, en un dia de matances a can Coa d'All, a Son Macià. Un cop mort el porc i socarrat el pèl, arribava el moment de raspar la pell. La capacitat abrasiva de la pedra tosca la converteix en un estri òptim per aquesta funció. Va ser l'amo en Miquel que me va explicar com la pedra, que ja era del seu padrí, havia arribat surant fins a Mallorca. La pedra es convertia així en cadena de transmissió de coneixement intergeneracional.

Pocs dies després, parlant amb el professor i geògraf manacorí Miquel Grimalt, em va confirmar que, en el segle passat, era habitual enviar els al·lots a cercar pedra tosca per les platges i cales de la contrada i que aquestes eren molt apreciades. La història va arribar també a orelles d'en Toni Gomila, guionista i intèrpret de la magnífica obra de teatre 'Acorar'. Ho féu curiosament en un moment que tantejava la possibilitat de traduir l'obra a l'italià.

Per acabar, al fil d'objectes que suren a la mar, aquesta setmana conversava amb Salud Deudero, investigadora de l'Institut Oceanogràfic, sobre la possibilitat de detectar la presència de plàstics a l'oceà a partir d'imatges de satèl·lit. Salud em trametria la seva preocupació per l'elevada presència de plàstics que suren al Mediterrani. Sembla que caldrà un miracle per revertir aquesta situació. En certa manera, que una roca suri dins la mar ajuda a creure amb els miracles.

En tot cas, mentre esperam el miracle o que arribi l'oportunitat de visitar Stromboli, no deixeu de veure la pel·lícula homònima de Roberto Rossellini, és probable que hi identifiqueu més paral·lelismes amb Mallorca.

La teledetecció aplicada als incendis forestals: Els satèl·lits són instruments per preveure, fer seguiment i analitzar els incendis forestals.

Els incendis forestals formen part del clima mediterrani i exerceixen un paper de selecció en l’evolució de les comunitats vegetals tot i que, la seva multiplicació durant les darreres dècades, ha derivat cap a conseqüències negatives i, per tant, en la necessitat d’una millor prevenció, detecció i extinció.

Una particularitat dels incendis forestals és que la societat es focalitza en l'extinció. En canvi, en altres riscos naturals, com les inundacions o els terratrèmols, l'accent es situa en identificar les possibles vulnerabilitats i adaptacions.

Les imatges enregistrades per satèl·lits són eines utilitzades amb freqüència per analitzar els incendis forestals des de quatre vessants: la predicció, l'evolució, la cartografia de l'àrea afectada i el seguiment de la regeneració.

La figura 1 representa una imatge enregistrada el dia 22 d'agost de 2013 pel satèl·lit Landsat en què es pot observar la ferida d'un incendi forestal al quadrant Sud-Oest de la Serra de Tramuntana. Es tracta d'una zona amb una mitjana de precipitació anual baixa, d'uns 620 mm on, dia 26 de juliol de 2013, va tenir lloc el major incendi forestal a les Illes Balears des de que se'n registren dades. L'incendi va afectar de manera majoritària al municipi d'Andratx, i va botar als municipis veïns de Calvià i Estellencs.

 Figura 1. Àrea afectada per l'incendi a Andratx de 2013. Font: NASA

En total, es varen cremar fins a 1942 ha. Per tenir una referència, si observam a la mateixa imatge la superfície de Palma dins la via de cintura, incloent-hi el bosc de Bellver, aquesta no arriba a 1700 ha. En tot cas, el fet insular imposa una escala particular. La superfície afectada pels incendis forestals és relativament baixa comparada amb una escala continental. La línia litoral, actuant de tallafocs natural, seria un factor determinant.

La teledetecció també va contribuir durant el segle passat a conèixer l'abast dels incendis forestals en àrees remotes, com és el cas de Sibèria, i que ja havia anticipat l'explorador, naturalista, cartògraf i militar Vladímir Klavfievich Arséniev (1872 - 1930) a la seva magnífica novel·la Dersú Uzalà, duita a la pantalla el 1975 pel director de cinema Akira Kurosawa.

La figura 2 mostra un mosaic d'imatges enregistrades pel satèl·lit Landsat els dies 21 i 23 d'agost de 2015. S'hi pot observar una gran quantitat d'incendis envoltant al llac Baikal, a la regió de Sibèria. També s'hi veuen les ferides d'antics incendis, ja extingits. Per entendre la seva magnitud, he superposat el mapa de Mallorca i l'àrea malmesa per l'incendi d'Andratx. La superfície que crema és superior a tota l'illa de Mallorca.

En tot cas, malgrat les diferències d'escala —tan evidents des del satèl·lit—, seria prudent recordar que els espais insulars són entorns especialment vulnerables. El nombre d'espècies que l'habiten és limitat i la probabilitat d'extinció major com més petita sigui l'illa.

 Figura 2. Cadena d'incendis al llac Baikal. Font: NASA