El calentamiento global podría alterar las comunicaciones espaciales y de radio, advierten científicos japoneses

Mientras el calentamiento global se asocia principalmente con el aumento de las temperaturas en la superficie terrestre, un fenómeno opuesto ocurre mucho más arriba. A unos 100 kilómetros de altitud, en la ionosfera, el incremento del dióxido de carbono está provocando un enfriamiento que podría tener consecuencias inesperadas para la comunicación humana y las operaciones espaciales.

Investigadores de la Universidad de Kyushu, en Japón, descubrieron que las concentraciones crecientes de CO₂ en la atmósfera pueden intensificar una perturbación conocida como sporadic-E o “Es”, una capa densa de iones metálicos que aparece entre los 90 y 120 kilómetros sobre la Tierra. Este fenómeno, aunque intermitente, interfiere con las señales de radio de alta y muy alta frecuencia, fundamentales para la aviación, la navegación marítima y la radiodifusión.

“Este enfriamiento no significa que sea algo bueno. Disminuye la densidad del aire en la ionosfera y acelera la circulación del viento”, explicó la profesora Huixin Liu, de la Facultad de Ciencias de Kyushu, quien lideró el estudio publicado en Geophysical Research Letters. “Estos cambios afectan las órbitas y la vida útil de los satélites y los desechos espaciales, y también alteran las comunicaciones de radio mediante irregularidades localizadas del plasma”, añadió.

El hallazgo conecta, por primera vez, el cambio climático en la Tierra con alteraciones físicas en las capas altas de la atmósfera que influyen directamente en la calidad de las comunicaciones espaciales.

El equipo de Liu empleó un modelo atmosférico completo para simular el comportamiento de la ionosfera bajo distintos niveles de dióxido de carbono: uno con concentraciones normales de 315 partes por millón (ppm) y otro con 667 ppm. Para comparar, el promedio global en 2024 fue de 422,8 ppm. A partir de estas simulaciones, los científicos analizaron los cambios en la convergencia vertical de iones (vertical ion convergence, VIC), un proceso clave que impulsa la formación de las capas Es.

Los resultados mostraron que, con mayores niveles de CO₂, el VIC se intensifica globalmente entre los 100 y 120 kilómetros de altitud, mientras los llamados “puntos calientes” de Es se desplazan hacia abajo unos 5 kilómetros y sus patrones diarios se modifican. “Nuestros resultados revelaron que, a altos niveles de CO₂, las Es tienden a ser más fuertes, ocurren a menores altitudes y persisten más tiempo durante la noche”, detalló Liu.

El equipo concluyó que estos cambios se deben a la menor densidad atmosférica y a las alteraciones en los vientos generadas por el enfriamiento de la ionosfera. Según Liu, “estos hallazgos son los primeros en mostrar cómo el aumento del CO₂ afecta la aparición de Es, revelando nuevos mecanismos de acoplamiento entre el aire neutro y el plasma ionosférico”.

La investigación plantea un reto que trasciende la frontera terrestre. Las modificaciones en la ionosfera no solo impactan la trayectoria y la vida útil de los satélites, sino también la estabilidad de las señales que dependen de reflejos ionosféricos, como las usadas en control aéreo o comunicaciones marítimas.

“Teniendo en cuenta nuestros hallazgos, la industria de las telecomunicaciones deberá desarrollar una visión a largo plazo que considere los impactos del calentamiento global y del cambio climático en sus futuras operaciones”, advirtió Liu. “El calentamiento global afecta no solo a la Tierra, sino que se extiende hasta el espacio”.

El estudio de la Universidad de Kyushu abre una nueva línea de investigación sobre cómo los efectos del cambio climático, tradicionalmente analizados en términos terrestres, podrían alterar las condiciones físicas del espacio cercano, un entorno cada vez más ocupado por satélites y sistemas de comunicación vitales para la vida moderna.