Cómo el aumento de CO2 afecta las comunicaciones espaciales

Un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Kyushu advirtió que el aumento de los niveles de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera podría provocar interrupciones significativas en las comunicaciones de onda corta. Esto incluye sistemas utilizados en el tráfico aéreo, la comunicación marítima y las transmisiones de radio. El estudio, publicado en Geophysical Research Letters, expone que, a pesar del calentamiento superficial que se observa en la Tierra debido al incremento del CO2, la ionosfera, que se encuentra a aproximadamente 100 kilómetros sobre el nivel del mar, está experimentando un enfriamiento.

El profesor Huixin Liu, líder del estudio, explicó: "Este enfriamiento no es positivo, ya que reduce la densidad del aire en la ionosfera y acelera la circulación del viento. Estos cambios pueden afectar tanto la órbita y la vida útil de los satélites como los desechos espaciales, además de interrumpir las comunicaciones de radio a través de irregularidades plasmáticas locales".

Una de estas irregularidades se conoce como "Es" o "esporádica-E", un fenómeno en el cual se forma una capa densa de iones metálicos a una altitud de entre 90 y 120 kilómetros. De acuerdo a Liu, este fenómeno es impredecible y puede perturbar las comunicaciones de radio de alta frecuencia (HF) y de muy alta frecuencia (VHF). Los resultados indicaron que a altos niveles de CO2, las esporádicas-E tienden a volverse más fuertes, a ocurrir a menores altitudes y a persistir durante más tiempo por la noche.

Utilizando un modelo de atmósfera completa, Liu y su equipo desarrollaron simulaciones de la parte superior de la atmósfera bajo dos concentraciones de CO2 diferentes: una normal de 315 partes por millón (ppm) y otra de 667 ppm (la media de CO2 atmosférico en 2024 fue de 422.8 ppm). Evaluaron los cambios en la convergencia vertical de iones (VIC), que impulsa a las esporádicas-E.

Las simulaciones revelaron que en niveles de CO2 atmosférico más elevados, la VIC se intensifica globalmente a altitudes de 100 a 120 kilómetros; los puntos críticos de las esporádicas-E se desplazan hacia abajo aproximadamente 5 kilómetros, y sus patrones diurnos cambian. Además, se descubrió que estos cambios fueron causados por la menor densidad atmosférica y las perturbaciones del viento. Este estudio representa un avance significativo al demostrar cómo el aumento de CO2 afecta la formación de las esporádicas-E, evidenciando nuevos vínculos entre el aire neutro y el plasma de la ionosfera. Según Liu, "los cambios impulsados por el clima global pueden impactar fenómenos plasmáticos de pequeña escala en el espacio".

Las implicaciones de estos hallazgos son profundas para la industria de las telecomunicaciones, que ahora deberá considerar una visión a largo plazo que contemple el impacto del cambio climático en sus operaciones futuras. Liu concluye: "El calentamiento global no solo impacta la Tierra, sino que también se extiende al espacio".