Satélites que detectan fugas de metano superan la mayor prueba a ciegas realizada hasta ahora

Un examen sin respuestas previas

El metano es el principal componente del gas natural y un gas de efecto invernadero mucho más potente que el dióxido de carbono en el corto plazo. Buena parte de sus emisiones proviene de fugas en pozos, ductos y plantas de la industria de hidrocarburos, que a menudo pasan inadvertidas. Desde hace algunos años, varias agencias espaciales, empresas y organizaciones sin ánimo de lucro operan satélites capaces de "ver" esas columnas de gas desde la órbita, pero persistía una pregunta clave: ¿qué tan confiables son sus mediciones?

Para responderla, un equipo encabezado por F. E. Reuland y Adam Brandt, del Departamento de Ciencia e Ingeniería de la Energía de Stanford, organizó una prueba "a ciegas". Durante un año liberaron metano de manera controlada en un sitio de Arizona y pidieron a los operadores de los satélites que reportaran si habían detectado algo y en qué cantidad, sin revelarles los datos reales. En el trabajo participaron también la Universidad de Míchigan, la Universidad de California en Berkeley, la Universidad de Iowa y el Instituto Max Planck de Química, en Alemania.

En total se programaron 746 eventos: 481 liberaciones reales, con caudales entre 9,5 y cerca de 1.184 kilogramos por hora, y 265 "blancos", es decir, pasos del satélite sin ninguna emisión, que sirven para medir las falsas alarmas. Quince equipos de análisis de nueve países entregaron más de 2.250 estimaciones.

Los resultados

Los satélites construidos con el propósito de medir metano, entre ellos EMIT (de la NASA), Tanager-1 (de la organización Carbon Mapper) y GHOSt, obtuvieron tasas de detección de entre el 92 % y el 100 %, con falsos positivos de entre el 0 % y el 11 %. Los instrumentos "reutilizados", concebidos originalmente para otros fines de observación de la Tierra, detectaron entre el 62 % y el 88 % de los escapes. Los sensores de barrido amplio del terreno tuvieron un desempeño pobre con los caudales evaluados.

En la cuantificación, es decir, en estimar cuánto gas se escapaba, el error medio absoluto fue del 44 % para los equipos especializados y del 46 % para los reutilizados. Los autores señalan que una cobertura de nubes superior al 20 % deterioró el rendimiento de todos los sistemas. Además, los métodos basados en inteligencia artificial concentraron el 79 % de los falsos positivos registrados, un dato relevante cuando estas herramientas se usan para procesar grandes volúmenes de imágenes.

Según el resumen publicado por Nature, la mayoría de los satélites detectó y cuantificó las liberaciones con precisión, y los distintos métodos de análisis llegaron a resultados mayoritariamente correctos. Se trata de una ampliación de un ejercicio previo del mismo grupo de Stanford, que había evaluado nueve sistemas satelitales de tres continentes.

Alcances y límites

El estudio es una validación en condiciones controladas, en un desierto con cielo mayormente despejado y sobre fuentes puntuales conocidas. Por ello, sus cifras no se trasladan de manera automática a regiones tropicales con alta nubosidad ni a emisiones difusas o de bajo caudal, por debajo del rango probado. Aun así, ofrece una referencia independiente sobre qué instrumentos son adecuados para cada tipo de vigilancia.

Relevancia para Colombia

Colombia cuenta desde 2022 con la Resolución 40066 del Ministerio de Minas y Energía, que fija requisitos técnicos para detectar y reparar fugas de gas natural y para regular su quema y venteo en el sector de hidrocarburos.

La disponibilidad de datos satelitales validados podría servir como herramienta complementaria para que autoridades e industria verifiquen esas emisiones, aunque la persistente nubosidad de buena parte del territorio nacional es una de las limitaciones que el propio estudio identifica.

Preguntas y respuestas de contexto

¿En qué consistió la prueba realizada a los satélites?

Un equipo liderado por la Universidad de Stanford sometió a 12 satélites a un año de fugas controladas de metano en el desierto de Arizona, sin informarles cuándo ni cuánto gas se liberaba para evaluar su precisión.

¿Qué tan efectivos resultaron ser los instrumentos para detectar fugas?

Los satélites diseñados específicamente para esta tarea detectaron entre el 92% y el 100% de los escapes, mientras que los instrumentos reutilizados tuvieron una efectividad de entre el 62% y el 88%.

¿Qué factores limitan la precisión de estas mediciones espaciales?

El estudio identificó que una cobertura de nubes superior al 20% deteriora el rendimiento de los sistemas y que el uso de inteligencia artificial concentró la mayoría de las falsas alarmas.

¿Por qué es relevante este avance para Colombia?

Los datos validados sirven como herramienta para cumplir la normativa nacional sobre detección de fugas de gas, aunque la alta nubosidad del país sigue siendo un desafío técnico para esta tecnología.