AEMET finaliza el proyecto INMENSE, el cual estudia los efectos del metano (CH4) y el óxido nitroso (N2O) en el proceso de calentamiento global del planeta

El proyecto INMENSE finaliza con éxito tras tres años de investigación.

Las diferentes observaciones y registros meteorológicos a nivel global indican, unívocamente, que la temperatura media del sistema Tierra-atmósfera ha aumentado 1ºC en el último siglo, produciéndose una rápida aceleración a partir de la década de 1980. Este calentamiento no es uniforme ni espacial ni temporalmente. Existen zonas especialmente vulnerables como las de alta montaña o las cercanas al Ártico, las cuales duplican la media global llegando a superar los 3ºC en los meses de invierno. El consenso a nivel científico es prácticamente unánime, como recogen los diferentes informes científico-técnicos que el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (en adelante IPCC) ha elaborado desde su creación en 1988 por la Organización Meteorológica Mundial y el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente. El último informe de evaluación del IPCC publicado en 2013 literalmente declara que “el calentamiento en el sistema climático es inequívoco y, desde la década de 1950, muchos de los cambios observados no han tenido precedentes en los últimos decenios a milenios. La atmósfera y el océano se han calentado, los volúmenes de nieve y hielo han disminuido, el nivel del mar se ha elevado y las concentraciones de gases de efecto invernadero han aumentado”. Reconoce, además, que este calentamiento ha sido inducido principalmente por las actividades humanas y establece la necesidad de reducir las emisiones atmosféricas de Gases de Efecto Invernadero (en adelante GEIs) sustancial y sostenidamente, como principales causantes del calentamiento observado. En este contexto, el futuro del sistema Tierra-atmósfera dependerá, en gran medida, de nuestra capacidad para entender todos los procesos que están conduciendo al cambio climático, y de desarrollar las políticas y estrategias necesarias para su control y mitigación.

En este contexto, nace en 2016 el proyecto de investigación INMENSE (IASI for Surveying Methane and Nitrous Oxide in the Troposphere), con el objetivo de mejorar nuestra compresión de los balances atmosféricos de dos de los más importantes GEIs, el metano (CH4) y el óxido nitroso (N2O), como principales motores del cambio climático. Conocer las distribuciones atmosféricas de CH4 y N2O, tanto a escala local como global así como su variabilidad temporal, es esencial para identificar y cuantificar sus fuentes y sumideros, para predecir su evolución en la atmósfera y su papel en el cambio climático. Para ello, el proyecto INMENSE ha generado nuevas observaciones de concentraciones de CH4 y N2O en la troposfera media/alta a escala global a partir de las medidas satelitales del sensor IASI (Infrared Atmospheric Sounding Interferometer), que vuela a bordo de los satélites meteorológicos Metop/EUMETSAT (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites, www.eumetsat.int). Mediante una completa caracterización teórica y experimental, esta nueva base de datos ha mostrado una alta calidad y consistencia, siendo adecuada para capturar los gradientes latitudinales así como las señales estacionales de ambos GEIs.

Este proyecto, liderado por el Centro de Investigación Atmosférica de Izaña (CIAI) (Investigador Principal, Dra. Omaira García), dependiente de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET), y financiado por el Programa Estatal de Fomento de la Investigación Científica y Técnica de Excelencia, Subprograma Estatal de Generación de Conocimiento del Plan Estatal de Investigación Investigación Científica- Técnica y de Innovación 2013-2016 (Referencia: CGL2016-80688-P), ha contado con la inestimable colaboración del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT, Alemania) y el  Instituto Tecnológico y de Energías Renovables (ITER). En particular, INMENSE ha empleado el superordenador Teide-HPC (High Performance Computing), gestionado por el ITER, para realizar las inversiones globales de CH4 y N2O de las observaciones satelitales IASI.

Las inversiones realizadas en INMENSE se han desarrollado durante un periodo de unos dos años, procesándose del orden de novecientos millones de observaciones satelitales, con un consumo total de 1 774 992 core-horas de tiempo de cómputo. Estas mismas inversiones habrían requerido de más de 12 años de cómputo ininterrumpido en un único ordenador con la capacidad de un nodo de Teide-HPC, por lo que ha sido posible reducir ostensiblemente el tiempo de obtención de resultados, todo ello haciendo uso de un porcentaje mínimo (menos del 1%) de la capacidad total del superordenador en ese periodo.

Como ejemplo de los resultados obtenidos en INMENSE, el mapa de la cabecera muestra la distribución global de CH4 troposférico (a 4.2 km s.n.m. en partes por millón, ppm) para Agosto de 2017, obtenida de las inversiones realizadas en Teide-HPC, donde se identifica claramente las principales zonas de emisión de CH4 a nivel global. Para este mapa se han promediado las observaciones individuales de los sensores remotos MetopA/IASI y MetopB/IASI para un área longitud x latitud de 2ºx2º durante Agosto de 2017.