Expertos en el área están dando a conocer la fundamentación física y tecnológica de los sistemas Lidar, basados en una técnica trascendental en relación con el estudio de la contaminación atmosférica.

La contaminación es un problema que afecta gravemente a gran parte de nuestro planeta. Es por eso que cada día se buscan nuevas formas y tecnologías para medirla y así poder generar medidas de mitigación, como lo es por ejemplo, nombrar zonas de latencia. Lidar es una de las técnicas científicas para medir este problema, siendo cada vez más utilizado.

Abordar esta tecnología, sus implicancias y evolución, es lo que se está desarrollando en la V Escuela de Verano de Óptica y Fotónica, organizada por el Centro de Óptica y Fotónica (Cefop) de la Universidad de Concepción, financiado por el Programa de Financiamiento Basal, Conicyt. Sus aplicaciones son de gran relevancia científica y social en el estudio de la contaminación atmosférica y sus efectos, explicó una de sus organizadoras, la Dra. Elena Montilla, quien además es investigadora del laboratorio Lidar, perteneciente a Cefop.

La investigadora aseguró que la importancia de esta técnica no sólo radica en los detalles que permiten conocer acerca de la evolución de la composición atmosférica, sino también, desde un punto de vista social, “puesto que en la época que estamos viviendo, es muy importante conocer cuál es la evolución de la contaminación atmosférica”.

Para el Dr. Carlos Saavedra, director Científico de Cefop, con esta escuela es generar posibilidades muy concretas de colaboración con investigadores en tecnología Lidar en Sudamérica, en particular con los investigadores de Argentina, Brasil y Colombia. “Nos interesa conversar con ellos, y discutir programas de largo plazo, en donde nuestro laboratorio Lidar, se incorpora al programa mundial de observaciones Lidar para los distintos temas, en los que se están concentrando”.

Pero al mismo tiempo, acotó Saavedra, “nos interesa que nuestros estudiantes, de la Universidad de Concepción y los que nos visitan, tengan la posibilidad de conocerse e integrarse a este tipo de actividades y puedan ser parte de los desafíos futuros. Hoy hemos comenzado las discusiones de algunos programas, complementarios de colaboración, no sólo con Lidar, sino que también con tecnología DOAS, que probablemente iniciemos una colaboración con Argentina, con los investigadores encabezados por el Dr. Elián Wolfram”.
Fuerte evolución

El Dr. Elián Wolfram, es uno de los mayores especialistas en la técnica Lidar de Argentina e integra el Centro de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones, del país trasandino. En su primer día de exposiciones en la Escuela, aseguró que ésta es una “fantástica iniciativa del Cefop, porque permite generar lazos entre comunidades americanas, especialmente de las latinoamericanas, que necesitamos reforzar”.

Agregó que Chile ha crecido muchísimo, y tomó como ejemplo el Centro de Óptica y Fotónica de la UdeC, donde destacó que la capacidad del desarrollo experimental, “es realmente un salto cuántico. Las universidades de excelencia en el mundo hacen física teórica fácilmente, pero no experimental, y aquí vemos una demostración de que la parte experimental, de la aplicación de sus conocimientos, ha tomado un valor importante”.

Respecto a la tecnología Lidar, puntualizó que ya es un instrumento de mucha importancia para observaciones de fenómenos de gran impacto social, “como puede ser la capa de ozono, la polución urbana o, en general, las erupciones volcánicas que tanto nos están afectando en estos días. Entonces, el Lidar se está convirtiendo en una herramienta de uso casi cotidiano, en grupos de investigación o centros que necesiten de esta información con gran precisión”.

Cómo funciona

El Dr. Álvaro Bastidas, del Grupo de Espectroscopia Láser de la Universidad Nacional de Colombia, precisó que el principio de operación de los sistemas Lidar se basa en el envío de radiación láser pulsada a la atmósfera, y en el análisis de una fracción de la radiación retro difundida por las partículas atmosféricas existentes, a lo largo del camino óptico recorrido por los pulsos cortos de luz láser. “Esta pequeña cantidad de luz que retorna hacia el punto desde el que se disparó el láser, es recogida por un telescopio y adecuadamente detectada”.

Luego, prosiguió, después de un delicado y complejo procesado de estas señales, “ya es posible obtener información valiosa sobre la distribución espacial de las partículas a lo largo de la trayectoria seguida por la luz láser, así como una caracterización de diferentes parámetros ópticos atmosféricos relevantes, asociados con las partículas atmosféricas conocidas como aerosoles”.

Según bastidas, un instrumento Lidar funciona como un auténtico radar óptico, “cuyo diseño y utilidad se centra en el estudio de las partículas materiales atmosféricas, cuyo papel en el balance energético de la Tierra, y sus implicaciones sobre las futuras condiciones climáticas, es un importante tema de investigación en la actualidad”.

Paz Moraga
Periodista Cefop