El avance del calentamiento global no solo se nota a ras de suelo. Las variaciones de la atmósfera superior que provoca el aumento de dioxido de carbono (CO2) podrían traducirse en señales más inestables para la radio y para parte de las comunicaciones que atraviesan la ionosfera.
Una investigación liderada por la Universidad de Kyushu apunta a un efecto poco intuitivo: mientras en superficie el CO2 calienta, en la ionosfera enfría. Ese enfriamiento modifica la densidad del aire y la circulación de vientos a unos 100 kilómetros de altura, una combinación que favorece irregularidades del plasma capaces de perturbar las comunicaciones espaciales y de radio.
Qué ha encontrado el estudio
El equipo utilizó un modelo de atmósfera completa para comparar dos escenarios: 315 ppm de CO2 (referencia histórica) frente a 667 ppm (proyección de altas emisiones). Como referencia, el promedio registrado en 2024 rondó las 422,8 ppm, según las series recientes.
Los investigadores se centraron en la convergencia vertical de iones (VIC), un proceso clave en la formación de la capa esporádica E. Con mayores concentraciones de CO2, el modelo mostró un aumento global del VIC entre 100 y 120 km, un descenso de los puntos de máxima actividad de unos 5 km y cambios en los patrones diurnos de aparición.
Las simulaciones atribuyen estas variaciones a la menor densidad atmosférica y a alteraciones en la circulación de vientos derivadas del enfriamiento ionosférico. Estos resultados, publicados en Geophysical Research Letters, ofrecen una de las primeras evidencias de cómo el cambio climático puede afectar fenómenos de plasma a pequeña escala.
Qué es la capa Es y por qué importa
La denominada capa E esporádica (Es) es una acumulación densa de iones metálicos que aparece de forma irregular entre los 90 y 120 km de altitud. Su carácter intermitente la hace difícil de predecir, pero cuando se forma puede interferir con las comunicaciones de alta (HF) y muy alta frecuencia (VHF).
Según el estudio, con niveles elevados de CO2 los Es tienden a intensificarse, a manifestarse a menor altitud y a persistir durante la noche. Ese cuadro incrementa las probabilidades de distorsiones y cortes en enlaces que dependen de reflexiones o travesías por la ionosfera.
Impacto potencial en radio y operaciones satelitales
Las alteraciones ionosféricas pueden traducirse en episodios de fading, retardo y cambios de trayecto de las señales. Esto afecta a servicios que requieren estabilidad en la propagación.
- Aviación y control aéreo: enlaces HF de largo alcance y comunicaciones de respaldo en rutas oceánicas.
- Navegación marítima: comunicaciones VHF y redes de seguridad y rescate.
- Radiodifusión y servicios críticos: posibles interferencias en HF/VHF y en operaciones de emergencia.
- Entorno espacial cercano: cambios en la densidad alta de la atmósfera que afectan a órbitas y vida útil de satélites y a la evolución de desechos espaciales.
Además, las irregularidades del plasma pueden ocasionar señales más ruidosas en determinados escenarios, planteando un reto adicional para sistemas que atraviesan la ionosfera.
Claves para España y Europa
En el entorno europeo, una mayor intermitencia de las capas Es tendría implicaciones para telecomunicaciones, gestión del tráfico aéreo y servicios marítimos. España, por su posición entre Atlántico y Mediterráneo y la relevancia del espacio aéreo peninsular y canario, se benefició de reforzar la monitorización ionosférica vinculada a comunicaciones de seguridad.
Para operadores, centros de control y redes de investigación, cobra valor disponer de pronósticos operativos de la ionosfera, redundancias tecnológicas (bandas alternativas y rutas de respaldo) y protocolos de conmutación que minimicen la degradación temporal del servicio.
Medidas de mitigación y preparación
Una planificación a largo plazo puede integrar redes de sensores ionosféricos, modelos de asimilación de datos y herramientas de alerta temprana que informen de ventanas de mayor riesgo para la propagación.
- Monitorización continua: sondeos ionosféricos y observaciones GNSS para detectar irregularidades.
- Diseño resiliente: antenas y receptores con mitigación de interferencias y estrategias de frecuencias alternativas.
- Coordinación institucional: colaboración entre agencias espaciales, aviación y marítimo para protocolos conjuntos.
La meta es reducir la exposición a episodios de degradación y mantener la continuidad del servicio cuando la ionosfera se vuelve más variable.
Contexto climático: datos que ayudan a entender el cambio
Según la NASA, el CO2 es un gas de efecto invernadero que retiene calor y cuya concentración atmosférica ha aumentado en torno a un 50% en menos de dos siglos, principalmente por el uso de combustibles fósiles.
Ese CO2 procede de la extracción y combustión de carbón, petróleo y gas, además de incendios forestales y fuentes naturales como las erupciones volcánicas. Los ciclos estacionales de la fotosíntesis modulan su nivel año a año.
Lo que pone de relieve el trabajo de Kyushu es que el cambio climático no se queda en la superficie: alcanza la atmósfera superior y modifica condiciones físicas que sustentan las comunicaciones modernas.
El conjunto de evidencias sugiere que, a medida que crezcan las concentraciones de CO2, aumentará la variabilidad ionosférica vinculada a las capas Es, con posibles efectos en radio, enlaces críticos y gestión de satélites; un escenario que invita a vigilancia científica y preparación técnica en España y en toda Europa.
