Las nubes hablan con un idioma muy particular que se expresa según el ritmo y la intensidad de sus formas. Más allá del placer onírico que brinda imaginar ciudades fantásticas flotando sobre la Tierra, las nubes son poseedoras de información científica fundamental para las investigaciones.
Formadas por diminutas partículas de agua líquida y hielo, se generan cuando el vapor de los cuerpos hídricos de la Tierra se enfría y se condensa al llegar a las capas más altas y frías de la atmósfera. Su forma y cambiante historia dan pistas de los cambios meteorológicos que se avecinan y de las perspectivas a largo plazo del clima del planeta.
La observación de nubes es sólo uno de las decenas de proyectos de ciencia ciudadana que apoya la NASA. Esta labor de los voluntarios amantes de observar los cambios en el cielo, ayuda a los científicos a desentrañar el papel de las nubes en la transferencia de energía solar a diferentes partes del sistema terrestre para determinar cómo afectan el equilibrio energético y la temperatura general de la Tierra. Dado que pueden cambiar rápidamente, los especialistas necesitan observaciones frecuentes para alimentar sus fuentes de datos.
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De esta forma cobra gran importancia la red de personas que no se dedican profesionalmente a la ciencia, pero que ayudan a analizar o a recolectar datos para proyectos dirigidos por investigadores en la materia.
La ciencia ciudadana busca democratizar la ciencia empoderando a la ciudadanía en los estudios científicos de relevancia, de hecho, existen más de 410 científicos ciudadanos que han sido nombrados en la NASA como coautores de publicaciones científicas arbitradas.
Democratizando la ciencia
El primer ejemplo de ciencia ciudadana se remonta a la segunda mitad del siglo XIX cuando se creó una red de observadores voluntarios en distintos puntos del continente norteamericano para poder estudiar la fenología de las aves. En la actualidad, diferentes proyectos de ciencia ciudadana crecen en todos los continentes contribuyendo a la observación puntual del planeta.
GLOBE Observer es una red internacional de científicos ciudadanos y científicos apoyada por la NASA que busca la retroalimentación de especialistas y voluntarios para aprender más sobre nuestro entorno compartido y clima cambiante.
Para participar, sólo se debe descargar la aplicación GLOBE Observer y envíar observaciones periódicas en un documento que debe describir los datos precisos del avistamiento. En el formato referente a la observación de nubes sobresale el reconocimiento del tipo de nube, ubicación, altura, color del cielo, masa y opacidad visual.
Ernesto Andrade es maestro de secundaria y un científico ciudadano totalmente comprometido. Hace diez años, empezó a coquetear con la ciencia ciudadana y hoy participa en media docena de proyectos de la NASA. Ha compartido su pasión con sus alumnos y muchos de ellos ya realizan observaciones de manera cotidiana.
“Al principio empecé por curiosidad. Era emocionante que mi gusto por mirar el cielo o mis caminatas en el bosque realmente pudieran ser parte de instituciones científicas tan importantes. La idea de compartir esto con mis alumnos es que se den cuenta de que se puede celebrar la belleza del planeta a través de su mirada y al mismo tiempo asumen mejor la responsabilidad de comprometerse con el planeta donde viven”, afirma.
Además de la observación de nubes, también ha escrito reportes en esta plataforma para el Mosquito Habitat Mapper, que hace posible que los científicos ciudadanos observen, registren y compartan los lugares donde se reproducen los posibles vectores de enfermedades. Estos datos son fundamentales para los especialistas que utilizan datos satelitales y modelos informáticos para predecir brotes de enfermedades y epidemias.
“Para entrar a algunas plataformas tienes que realizar un breve entrenamiento en línea, que puede ir desde 15 minutos hasta un par de horas, pero lo que realmente se requiere son ganas de observar los detalles del mundo que te rodea y tener el rigor de compartirlos”, señala Andrade, quien también ha hecho observaciones para las redes mexicanas de ciencia ciudadana, como las de CONABIO.
Otros dos proyectos de ciencia ciudadana del GLOBE apoyado por la NASA son el Land Cover y las observaciones forestales. El primero permite a los científicos ciudadanos fotografiar el paisaje, identificar los tipos de cobertura terrestre que se pueden observar (árboles, hierba, etc.) y luego comparar sus observaciones con los datos satelitales.
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Por otra parte, las observaciones de árboles permiten a los científicos ciudadanos medir la circunferencia y altura de los troncos, y situarlo así como el indicador más utilizado sobre la capacidad de un entorno para hacer crecer los árboles. Observar la altura de los árboles permite a los científicos de la NASA comprender la ganancia o pérdida de la biomasa que a su vez puede ayudar a realizar cálculos sobre la cantidad de carbono que los árboles y los bosques absorben o liberan a la atmósfera.
Los proyectos de ciencia ciudadana ofrecen a los miembros de las comunidades la oportunidad de monitorear la Tierra desde todos sus ángulos. Según un reciente reporte de la NASA sobre la evaluación de estos proyectos, se ha incrementado la participación de voluntarios casi en 30% en esta última década, brindando grandes beneficios a los proyectos que combinan observaciones de la Tierra con herramientas como los satélites con información a nivel del suelo en los campos de cambio climático, desarrollo sostenible, monitoreo y caracterización de ecosistemas, sequías y cambios en la cobertura terrestre o el uso del suelo.
En la actualidad existen 36 proyectos de ciencia ciudadana que la NASA considera fundamentales para sus investigaciones y muchos de los cuales están financiados bajo el Programa de Ciencias Aplicadas que desarrolla la Agencia.
Entre ellos, se subraya el éxito de proyectos como NeMO-Net, una aplicación de clasificación de arrecifes de coral a nivel mundial con imágenes 2D y 3D combinadas con aprendizaje automático que une el placer lúdico con la experiencia científica.
NeMO-Net es un juego de iPad para un solo jugador en el que los participantes ayudan a la NASA a clasificar los arrecifes de coral pintando imágenes. Es así que los jugadores pueden subir de nivel mientras exploran y clasifican los arrecifes de coral y otros organismos y entornos marinos poco profundos en todo el mundo.
Los datos del juego NeMO-Net se envían a NASA NeMO-Net y se ha conformado la primera red neuronal multimodal de observación y capacitación para la evaluación global de los arrecifes de coral. NeMO-Net es una red neuronal convolucional profunda (CNN) de código abierto que aprovecha la supercomputadora de la NASA, Pleiades, para usar datos de estos juegos y clasificar y evaluar la salud real de los arrecifes de coral en todo el mundo.
Poder de la ciencia ciudadana más allá de la Tierra
Se forman nubes más allá de la Tierra y Marte es un ejemplo de esto. Las nubes son tanto conductores como productos del clima de un planeta, es así que estudiar, por ejemplo, los colores en las nubes iridiscentes en el planeta rojo les dice a los científicos algo sobre el tamaño de las partículas dentro de las nubes y cómo crecen con el tiempo.
Participar en el proyecto de observación de nubes en Marte es muy sencillo, lo único que se requiere son 15 minutos para completar una capacitación en línea y aprender a reconocer el patrón revelador de las nubes en los datos graficados recopilados por el Mars Climate Sounder en el Mars Reconnaissance Orbiter. La labor se concentra en buscar y marcar cualquier forma de nube que se vea en los gráficos de datos.
El entorno magnético de la Tierra está lleno de una sinfonía de sonido que no podemos escuchar. En todo nuestro planeta, las ondas de frecuencia ultra baja componen una opereta que retrata la relación dramática entre la Tierra y el Sol.
Un nuevo proyecto de ciencia ciudadana financiado por la NASA es el llamado HARP, o Heliofísica auditada: resonancias en plasmas, que ha convertido esas ondas que antes no se escuchaban en crujidos y silbidos audibles. Las primeras pruebas ya han hecho hallazgos sorprendentes y los científicos ciudadanos se siguen uniendo al viaje de exploración espacial sónica para descifrar las vibraciones cósmicas antes inaudibles.
Pero también para alimentar los datos de observaciones más allá de las fronteras del planeta, existen otros proyectos de ciencia ciudadana muy exitosos, como los cazadores de planetas y la observación de regiones activas solares, entre otros.
Más de mil 700 asteroides han sido descubiertos con participación ciudadana, mientras que 50 mil observaciones de científicos ciudadanos en los cielos nocturnos determinaron que la contaminación lumínica se incrementó casi 10% en la última década. La participación de miles de voluntarios en todos los puntos de la Tierra ha ayudado a comprender mejor nuestro planeta y sus límites en el espacio.
“La ciencia ciudadana tiene un potencial mucho más grande del que imaginamos” ha señalado Jason Jabbour, coordinador Regional y Asesor Científico de ONU Medio Ambiente. La función del teléfono inteligente, como herramienta que ha abierto la posibilidad de compartir datos de una forma nunca antes vista, brinda la oportunidad de recabar y compartir información en tiempo real.
“Tenemos todos estos dispositivos que están recolectando montones de información en tiempo real. Las personas tienen la oportunidad de recopilar datos específicos para contribuir al proceso científico, sin necesidad de mucha capacitación. Los ciudadanos se han convertido así en un atajo para develar datos precisos, relevantes y actualizados que pueden ser utilizados por organizaciones de todo tipo para evitar catástrofes y trazar un mejor futuro del planeta”, ha dicho Jabbour.
