INICIATIVA DEL CEFOP
LIDAR: UNA DE LAS PIEZAS CLAVES DEL OBSERVATORIO ATMOSFÉRICO

Ubicado en los terrenos del Observatorio Tigo, el Centro de Óptica y Fotónica instaló un laboratorio que tiene como protagonista el sistema LIDAR. Con él se podrán medir aerosoles atmosféricos, información que además se complementará con la entregada por otro dispositivo denominado DOAS, que mide gases.

Hace tres años que en el Centro de Óptica y Fotónica (CEFOP) rondaba la idea de contar con un instrumento LIDAR, específicamente para la medición de propiedades atmosféricas. Este año, esa intención se convirtió en realidad y se instaló un laboratorio que tiene como protagonista dicho sistema, con el cual se pretende efectuar mediciones de aerosoles, pero también tiene como desafío formar investigadores y estudiantes, con la capacidad e independencia, de llevar en el futuro este tipo de mediciones.

El doctor Carlos Saavedra, director Científico del CEFOP, explicó que el sistema LIDAR es parte de un conjunto de instrumentos ópticos que “esperamos desarrollar bajo diversas técnicas de espectroscopia, de análisis de señales, donde variarán las fuentes de iluminación, el objeto de estudio, pero lo que subyace detrás de todo esto, es la capacidad de diseñar, implementar y poner en forma eficiente estos sistemas a medir por tiempos largos”.

Por su parte, la doctora Elena Montilla, integrante del equipo LIDAR, señaló que a la hora de implementar esta técnica se requieren esfuerzos adicionales, por lo que están comenzando con
una técnica básica llamada LIDAR Elástico Troposférico: “significa que vamos a medir parámetros ópticos que caracterizan la presencia de aerosoles atmosféricos. En particular, estamos interesados en obtener información de su concentración a lo largo de una columna de aire. La información se complementaría con el DOAS, que permite determinar concentración de moléculas de gases”.

A esa medición, precisó la doctora en Física, se suma la determinación de la altura en que se encuentra la capa límite, parámetro importante en la atmósfera, porque es allí donde se concentra el mayor número de aerosoles contaminantes. Los aerosoles en la atmósfera, son partículas sólidas o líquidas en suspensión, que pueden ser naturales o producidas por el hombre, “toda la información que podamos obtener con el LIDAR, nos llevará directamente a saber la concentración de contaminantes de este tipo en nuestro aire. La ventaja de esta tecnología, en comparación con otros sistemas que miden a nivel de superficie, es que éste nos permite obtener perfiles verticales de los características bajo estudio”.

De hecho, el equipo del CEFOP, medirá desde los 300 metros –la altura mínima de medida del sistema LIDAR- hasta los 12 kilómetros, altura promedio en la que termina la tropósfera, con una resolución de 7 metros. “Eso nos permite saber qué está pasando con la contaminación, no sólo acá, sino que saber cuánto tiempo está en el aire. No sólo sabremos lo que respiramos, sino también, a través de modelos atmosféricos, cómo inciden estos componentes en la luz del Sol que nos llega, lo que es determinante en el cambio climático y en los modelos climáticos”, precisó Montilla.

PARTE DE UN TODO

Contar con un Observatorio Atmosférico es una de las visiones que tiene el equipo, y de eso ya hay más de un paso avanzado al contar
con el sistema LIDAR y con un sistema DOAS. “A medida que vayamos avanzando, se incluirán nuevas técnicas, porque aunque el LIDAR proporciona mucha información, por sí sola no es suficiente, por eso necesitamos información complementaria que provenga del DOAS, de espectrofotómetros solares, de espectro radiómetros, que proporcionan informaciones adicionales precisas”, señaló la investigadora.

Agregó que al aprender todo lo requerido en el diseño e implementación de estos instrumentos, tanto en conocimiento científico como tecnológico, es posible construir otros para hacer medidas en cualquier sitio. Sin embargo, contar con un Observatorio Atmosférico fijo es fundamental “porque seríamos parte de una red mundial de medida, ya que podemos medir el efecto de los aerosoles y contaminantes en camino hacia la Antártica, o los que provienen del desierto gracias al movimiento de las masas de aire alrededor del mundo, obteniendo así información de otros lu- gares de interés para la comunidad científica internacional”, explicó
Montilla.

Rodrigo Fuentes, magíster en Física y el investigador detrás de DOAS, precisó que esta técnica de espectroscopia que usa la absorción diferencial, la están utilizando para medir gases contaminantes, a diferencia del LIDAR que mide aerosoles. “El DOAS se puede instalar en la misma ubicación del LIDAR para medir ozono a nivel estratosférico, también como una especie de puesto de observación fija. En conjunto se tendrá más que una estación, un observatorio que se dedicará a observar la atmósfera”.

DESAFÍOS

Primero fue DOAS, ahora el LIDAR Elástico, y lo que sigue es el LIDAR Inelástico y, en un tercer avance, la movilidad del sistema. El Director Científico del CEFOP adelantó que, “desde el punto de vista de medición de aerosoles, uno debería contar dentro de un tiempo, con un dispositivos DOAS, en paralelo un LIDAR, ambos móviles”.