Poco más de tres meses después de su exitoso lanzamiento el 13 de agosto de 2025, la misión europea Copernicus Sentinel-5A ha entregado sus primeras vistas impresionantes de los gases en la atmósfera terrestre. El primer conjunto de productos incluye un mapa global del ozono total, mapas detallados de dióxido de nitrógeno sobre Oriente Medio y Sudáfrica, formaldehído sobre África central y una nube de dióxido de azufre sobre un volcán activo en Kamchatka. Con esto, Sentinel-5A ha demostrado que está listo para convertirse en una fuente clave de datos para el seguimiento de la calidad del aire, el clima y el estado de la capa de ozono a nivel global.

Una nueva era de vigilancia atmosférica: Sentinel-5A en MetOp-SG-A1

Sentinel-5 es una misión dentro del programa europeo Copernicus, dedicada a medir la composición de la atmósfera. En lugar de ser un satélite independiente, Sentinel-5 es un espectrómetro de imágenes avanzado integrado en los satélites meteorológicos de segunda generación MetOp-SG tipo A. El primer satélite de este tipo, MetOp-SG-A1, entró en órbita polar heliosincrónica a una altitud de unos 830 kilómetros el 13 de agosto de 2025 y sobrevuela todo el planeta de polo a polo cada día, registrando rastros de gases y aerosoles en todo el mundo.

En el MetOp-SG-A1, Sentinel-5A opera en compañía de una serie de otros instrumentos – desde sondas infrarrojas y de microondas hasta sensores de imagen avanzados – combinando así información sobre temperatura, humedad, nubes y propiedades de la superficie con datos muy precisos sobre la composición del aire. En los próximos años, el mismo tipo de instrumento se instalará también en los siguientes satélites de la serie MetOp-SG tipo A, asegurando una serie continua de mediciones que se extenderá hasta bien entrada la década de 2040.

La misión está gestionada por la Agencia Espacial Europea (ESA) y EUMETSAT, mientras que los datos se utilizan dentro de los servicios de Copernicus para el seguimiento de la atmósfera y el clima, así como en los servicios meteorológicos y ambientales nacionales en toda Europa y el mundo. A diferencia de la misión geoestacionaria Sentinel-4, que monitorea Europa y el norte de África desde un punto fijo sobre el ecuador, Sentinel-5 proporciona una imagen global de toda la Tierra cada día, lo que permite el seguimiento de la contaminación del aire y los gases de efecto invernadero a nivel planetario.

Cómo Sentinel-5 “ve” los gases invisibles

El corazón de la misión Sentinel-5A es un espectrómetro de imágenes de alta resolución que opera en siete rangos espectrales – desde la parte ultravioleta y visible del espectro hasta el infrarrojo cercano y de onda corta. El instrumento mide cómo la Tierra y la atmósfera reflejan y dispersan la luz solar, y a partir de finas diferencias en el espectro, los científicos reconstruyen la cantidad de diferentes gases a lo largo de la línea de visión.

De esta manera, Sentinel-5A puede medir diariamente concentraciones de una serie de componentes clave del aire: ozono, dióxido de nitrógeno, dióxido de azufre, formaldehído, glioxal, monóxido de carbono y metano, así como propiedades de los aerosoles y el índice UV. El ancho de barrido es lo suficientemente grande como para cubrir casi todo el planeta en un solo día, mientras que la resolución espacial está adaptada para distinguir claramente los focos de contaminación urbana, las grandes zonas industriales y las áreas remotas donde prevalecen las fuentes naturales de gases.

Este enfoque se basa en el legado de instrumentos como GOME, SCIAMACHY y Sentinel-5P (TROPOMI), pero con un mayor número de canales espectrales, estabilidad mejorada y calibración más precisa. Gracias a esto, Sentinel-5 se convertirá en una referencia para el seguimiento a largo plazo de los cambios en la composición de la atmósfera, incluidas las tendencias de los gases de efecto invernadero y los rastros de contaminación de las ciudades, la energía, la industria y el transporte.

Primeras vistas globales de ozono: mirada al escudo protector de la Tierra

La primera imagen publicada de Sentinel-5A es un mapa global de ozono total registrado el 13 de octubre de 2025. El mapa muestra la columna total de ozono, lo que significa que se mide la cantidad de ozono sumada a través de todo el espesor de la atmósfera sobre cada punto de la Tierra. Aunque parte del ozono existe también en las capas superficiales donde actúa como un contaminante nocivo, la columna total está determinada en gran medida por el ozono estratosférico – una capa protectora a una altitud de 15–35 kilómetros que absorbe la mayor parte de la radiación ultravioleta del Sol.

En el mapa de Sentinel-5A destaca muy claramente el agujero de ozono sobre la Antártida, un área en la que los valores de la columna de ozono caen por debajo de las 220 unidades Dobson. Este es un umbral que a menudo se utiliza como definición operativa del agujero de ozono. En esta época del año, durante la primavera antártica, el agujero de ozono tradicionalmente se expande y profundiza debido a reacciones químicas impulsadas por el cloro y el bromo de compuestos que fueron liberados a la atmósfera en el pasado.

El uso de sustancias que agotan la capa de ozono, como los clorofluorocarbonos, fue prohibido por el Protocolo de Montreal internacional a finales de la década de 1980. Pero estos compuestos persisten en la atmósfera durante décadas, por lo que la recuperación de la capa de ozono es lenta y gradual. Las series de mediciones a largo plazo muestran que los signos de recuperación solo han aparecido en los últimos años, y Sentinel-5A asume ahora parte de la responsabilidad de continuar este “historial de salud” global de la capa de ozono.

Al combinar los nuevos datos de Sentinel-5A con el archivo de misiones anteriores, los científicos pueden rastrear con mayor precisión qué tan rápido regresa el ozono a los valores anteriores a la contaminación intensa, distinguir variaciones naturales de tendencias a largo plazo y verificar la efectividad de los acuerdos internacionales.

Dióxido de nitrógeno: la huella de la actividad humana sobre Oriente Medio

La segunda imagen mostrada muestra la columna vertical de dióxido de nitrógeno (NO₂) sobre Oriente Medio, también registrada el 13 de octubre de 2025. En el mapa se distinguen claramente “puntos calientes” cerca de grandes ciudades, refinerías de petróleo y gas, centrales térmicas e instalaciones metalúrgicas. Focos adicionales siguen los principales corredores de transporte, donde el intenso tráfico rodado y marítimo contribuye directamente a las emisiones de óxidos de nitrógeno.

El dióxido de nitrógeno es uno de los gases más importantes cuando hablamos de contaminación del aire en las ciudades. Se origina principalmente de la combustión de combustibles fósiles – en motores de automóviles y camiones, en chimeneas de centrales eléctricas, instalaciones industriales, pero también en hogares que utilizan cocinas de gas o calefacción con combustibles fósiles. En la atmósfera participa en la formación de ozono troposférico y partículas secundarias, empeorando el smog y afectando la salud del sistema respiratorio.

En el área de Oriente Medio, Sentinel-5A permite por primera vez observar estas emisiones de manera uniforme, día tras día, a través de las fronteras nacionales. Esto es especialmente importante en una región donde el tráfico de petroleros marítimos, el desarrollo industrial y la rápida urbanización conducen a un complejo mosaico de fuentes de contaminación. Los datos de Sentinel-5 podrán utilizarse directamente en modelos de calidad del aire, así como para verificar las emisiones declaradas del sector energético e industrial.

En el mapa también son visibles partes donde la señal es menos clara o está “cortada” – la mayoría de las veces se trata de áreas cubiertas por nubes. Dado que las nubes obstruyen la vista de los instrumentos a las capas de aire cerca de la superficie, en tales casos los datos sobre NO₂ no pueden calcularse de manera fiable, y las áreas se marcan como no cubiertas o no fiables. Los sistemas de procesamiento de datos entregan, por lo tanto, junto con las magnitudes físicas, también información sobre la calidad y fiabilidad de cada píxel.

Altas concentraciones de dióxido de nitrógeno sobre Sudáfrica

La tercera imagen publicada de dióxido de nitrógeno se centra en Sudáfrica. Los valores elevados de NO₂ destacan particularmente sobre la región de Highveld, donde se concentra la mayoría de las centrales eléctricas de carbón sudafricanas, así como un gran número de minas e industria pesada. En esa zona, las emisiones del sector energético constituyen la columna vertebral de la contaminación del aire local, y las mediciones satelitales proporcionan una visión externa e independiente del nivel de esas emisiones.

En combinación con mediciones de superficie de redes de estaciones nacionales y regionales, los datos de Sentinel-5 permitirán una evaluación más detallada del impacto del sector energético en la calidad del aire y la salud de la población, pero también en los compromisos climáticos de los estados que dependen del carbón. Los altos niveles de NO₂ a menudo están asociados también con emisiones de otros contaminantes, como el dióxido de azufre y las partículas en suspensión, que contribuyen conjuntamente a la aparición de lluvia ácida, turbidez atmosférica y problemas respiratorios.

Formaldehído sobre África: la huella de incendios y vegetación

La cuarta imagen de Sentinel-5A muestra la columna vertical de formaldehído (HCHO) sobre África el 13 de octubre de 2025. Las concentraciones elevadas a lo largo de la costa noroeste de Angola están vinculadas a incendios de vegetación y quema agrícola de rastrojos, mientras que los niveles aumentados sobre la República Centroafricana provienen de una combinación de incendios y emisiones naturales de la vegetación en los bosques tropicales.

El formaldehído es un gas reactivo, potencialmente cancerígeno, que en la atmósfera actúa también como un indicador indirecto de la presencia de otros compuestos de escape, especialmente compuestos orgánicos volátiles (COV). Parte del formaldehído se genera directamente en los incendios, y parte mediante reacciones químicas de otros gases orgánicos emitidos por plantas o actividades humanas. Precisamente por eso, el seguimiento del formaldehído desde el espacio ayuda a los científicos a comprender mejor cómo cambia la química de la troposfera sobre áreas con incendios intensos o vegetación exuberante.

Dado que el formaldehído a menudo se concentra cerca de la superficie, las nubes tienen un impacto aún mayor en la cobertura de datos que con algunos otros gases. En áreas de nubosidad parcial, los algoritmos de procesamiento de datos pueden introducir errores sistemáticos, por lo que los primeros productos de formaldehído de Sentinel-5A se marcan como preliminares. A medida que la calibración y los modelos de procesamiento se perfeccionen, se espera una mejora en la precisión y un aumento en la consistencia espacial de estos mapas.

Dióxido de azufre sobre el volcán Kliuchevskói

La quinta imagen que los expertos destacaron muestra una nube de dióxido de azufre (SO₂) sobre el volcán Kliuchevskói en la península de Kamchatka, en el Lejano Oriente ruso. Se trata de uno de los volcanes más activos del mundo, que ha entrado en erupción más de cincuenta veces desde principios del siglo XVIII. Incluso fuera de los picos eruptivos, a menudo salen constantemente gases y humo del cráter.

Sentinel-5A captura muy claramente una nube estrecha pero intensa de dióxido de azufre que se extiende con el viento a lo largo de cientos de kilómetros desde la fuente. El dióxido de azufre en la atmósfera puede causar irritación de las vías respiratorias, y la presencia prolongada de altas concentraciones conduce a un mayor riesgo de enfermedades respiratorias y cardiovasculares. El SO₂ es al mismo tiempo un precursor de la lluvia ácida, ya que se oxida en la atmósfera y crea partículas de sulfato.

Para los vulcanólogos y los servicios de protección civil, tales mediciones tienen un doble valor. Por un lado, ayudan en la emisión de advertencias para el tráfico aéreo, ya que las nubes de gas y ceniza volcánica pueden dañar los motores a reacción. Por otro lado, las series de mapas de SO₂ permiten estimar cuánto contribuyen las emisiones volcánicas a la cantidad total de azufre en la atmósfera en comparación con la industria y la energía.

Falso color de la radiación terrestre: chequeo de salud de los instrumentos

La última imagen destacada del primer conjunto de datos muestra la radiación terrestre en el período del 5 al 6 de octubre de 2025. Es una composición en falso color, en la que se han asignado componentes rojo, verde y azul a diferentes canales, lo que da un mapa global en el que se distinguen claramente los continentes, los océanos y las nubes. A diferencia de los mapas especializados de gases individuales, esta imagen sirve principalmente para verificar la “salud” general del instrumento.

Tales verificaciones son cruciales en la fase temprana de la misión, cuando el instrumento aún se está calibrando y los algoritmos para convertir mediciones en bruto en productos geofísicos (por ej., concentraciones de gases) se están probando intensamente. Al comparar estas imágenes con datos de otros satélites y modelos, los equipos en la ESA, EUMETSAT e instituciones asociadas confirman que Sentinel-5A mide correctamente la intensidad y la forma espectral de la radiación en todo el campo de visión.

Solo cuando tales pruebas de “ingeniería” se completan y se confirma la estabilidad a largo plazo del instrumento, los productos como mapas de ozono, dióxido de nitrógeno o formaldehído se declaran operativos y listos para su uso en sistemas oficiales de pronóstico y alerta.

Vista complementaria de Sentinel-4 y el legado de Sentinel-5P

Sentinel-5 no actúa en el vacío – ni literal ni figurativamente. En órbita geoestacionaria sobre Europa, desde 2025 opera la misión Sentinel-4, que mide gases clave sobre Europa y el norte de África cada hora. Proporciona una resolución temporal excepcionalmente buena sobre una parte del mundo, mientras que Sentinel-5 en órbita polar cubre todo el planeta diariamente. Juntos crean un sistema que puede rastrear simultáneamente episodios de contaminación a corto plazo y tendencias globales a largo plazo.

A esta imagen se suma también Sentinel-5P (Precursor), que desde 2017 ha entregado mapas muy detallados de gases como NO₂, SO₂, CH₄ y CO. Los datos de Sentinel-5P siguen siendo clave para el análisis del período anterior a 2025, mientras que Sentinel-5A y sus sucesores asumirán el papel de portadores de la estadística atmosférica en las décadas que seguirán. La continuidad entre estas misiones es de vital importancia para todos los estudios científicos que tratan sobre tendencias climáticas, cambios a largo plazo en la calidad del aire y los efectos de los acuerdos internacionales sobre la reducción de emisiones.

Una misión a largo plazo para la política, la ciencia y la salud pública

Con la vida útil planificada de los satélites MetOp-SG y una serie de instrumentos Sentinel-5 en múltiples plataformas sucesivas, se espera que la misión proporcione datos clave durante al menos dos décadas. Tal lapso de tiempo permite separar claramente las oscilaciones a corto plazo – como los cambios estacionales o episodios individuales de smog – de tendencias lentas pero importantes vinculadas al cambio climático y cambios en la combinación energética.

Los datos de Sentinel-5 ya están incluidos en los sistemas de pronóstico de la calidad del aire y del índice UV, donde complementan las mediciones de superficie y los modelos numéricos. Cuando los mapas de ozono, dióxido de nitrógeno, partículas y otros componentes del aire se incluyen en modelos operativos, los servicios meteorológicos y ambientales pueden emitir oportunamente advertencias a los ciudadanos sobre niveles elevados de contaminación, consejos para grupos sensibles y recomendaciones para reducir la exposición.

Al mismo tiempo, la información detallada sobre la distribución espacial y la evolución de los gases sirve como una herramienta importante para los responsables políticos. Los estados y las regiones pueden comparar las concentraciones reales y las emisiones estimadas con los objetivos definidos por las directivas europeas sobre calidad del aire y planes climáticos. En la práctica, esto significa que las mediciones satelitales servirán cada vez más como un “juez independiente” adicional que muestra cuánto se alinean los inventarios nacionales de emisiones y las medidas anunciadas con lo que realmente sucede en la atmósfera.

De las primeras imágenes al servicio operativo

Aunque Sentinel-5A todavía está en fase de puesta en servicio, las primeras vistas de ozono, dióxido de nitrógeno, formaldehído, dióxido de azufre y radiación terrestre muestran que el instrumento funciona de acuerdo con las expectativas. Ingenieros y científicos continúan ahora la calibración fina, comparan datos con mediciones terrestres y otros satélites y perfeccionan los algoritmos mediante los cuales se derivan magnitudes atmosféricas de los espectros.

A medida que el procesamiento de datos se estabilice, Sentinel-5 se convertirá en una fuente estándar de información de entrada para estudios climáticos, modelos de pronóstico de la calidad del aire, advertencias sanitarias sobre radiación UV y seguimiento de emisiones globales de gases de efecto invernadero. Los primeros productos publicados son solo un anuncio de lo que la misión traerá durante su larga vida operativa – una vigilancia global continua y sin precedentes de la atmósfera, al servicio de la ciencia, la salud pública, la protección del medio ambiente y la economía.