Un equipo de investigadores de la NASA desarrolló un sistema láser capaz de reconstruir en tres dimensiones la estructura de los bosques y el relieve terrestre. La tecnología CASALS utiliza 256 longitudes de onda para realizar mediciones continuas, reduciendo los espacios sin información que presentan algunos instrumentos espaciales actuales. En pruebas aéreas alcanzó una resolución horizontal de 22 centímetros, abriendo nuevas perspectivas para inventarios forestales, estudios de biomasa y monitoreo ambiental.
La posibilidad de conocer con precisión la estructura de los bosques constituye uno de los principales desafíos de la investigación forestal moderna. Determinar la altura de los árboles, la distribución de sus copas, las características del sotobosque y las variaciones del terreno permite mejorar los inventarios, estudiar los ecosistemas y planificar distintas actividades productivas.
En ese campo, la → Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio de Estados Unidos (NASA) presentó el 21 de octubre de 2026 nuevos resultados del desarrollo de CASALS, un instrumento lidar concebido para producir representaciones tridimensionales continuas de la superficie terrestre.
El sistema, desarrollado por investigadores del Goddard Space Flight Center con apoyo de la Oficina de Tecnología de Ciencias de la Tierra de la NASA, introduce una forma de dirigir pulsos láser que prescinde de los tradicionales espejos móviles.
Las primeras pruebas aéreas demostraron su capacidad para registrar detalles de la vegetación y del relieve con una resolución horizontal de 22 centímetros. Aunque todavía se encuentra en desarrollo, el instrumento podría contribuir a una nueva generación de observaciones forestales desde el espacio.
El problema de los espacios sin mediciones
Los instrumentos lidar utilizan pulsos de luz láser para determinar distancias. El equipo emite una señal, registra la luz que regresa después de interactuar con una superficie y calcula la distancia a partir del tiempo transcurrido.
Cuando se realizan numerosas mediciones, los resultados permiten construir representaciones tridimensionales de árboles, edificios, montañas y otras características del terreno.
Sin embargo, algunos instrumentos lidar espaciales actuales registran información a lo largo de trayectorias estrechas o mediante puntos de muestreo separados. Esto significa que existen superficies extensas que no son medidas directamente.
La información obtenida resulta científicamente valiosa, pero su utilización para representar territorios completos requiere procedimientos de estimación, integración con otros sensores y modelos espaciales.
CASALS fue concebido para enfrentar esa limitación mediante una tecnología capaz de distribuir las mediciones transversalmente a la dirección de desplazamiento del instrumento.
Cómo funciona CASALS
El nombre CASALS corresponde a Concurrent Artificially-intelligent Spectrometry Lidar System, un sistema que combina medición láser, componentes ópticos avanzados y técnicas de procesamiento de información.
Su principal innovación consiste en dirigir la luz mediante variaciones de longitud de onda, en lugar de utilizar mecanismos motorizados para orientar físicamente un espejo.
El instrumento dispone de un láser ajustable que trabaja alrededor de los 1.040 nanómetros y cambia rápidamente entre 256 longitudes de onda diferentes.
Los pulsos atraviesan una red óptica de difracción. Debido a que cada longitud de onda se desvía en un ángulo ligeramente distinto, el sistema distribuye las mediciones sobre diferentes posiciones del terreno.
Este procedimiento permite formar una franja tridimensional continua de observación, en lugar de depender únicamente de perfiles aislados.
La eliminación de mecanismos móviles también ofrece ventajas potenciales para reducir el tamaño, el peso y el consumo eléctrico del instrumento, características especialmente importantes para una futura misión espacial.
Un detector capaz de aprovechar señales débiles
Otro componente destacado es el sistema de detección, que presenta una eficiencia cuántica aproximada del 80 %.
La eficiencia cuántica indica la proporción de fotones incidentes que el detector puede convertir en una señal eléctrica útil.
Un detector eficiente permite trabajar con señales de retorno débiles, algo especialmente importante cuando la luz interactúa con superficies oscuras o atraviesa estructuras vegetales densas.
En aplicaciones forestales, la capacidad de registrar diferentes retornos del láser puede contribuir a identificar elementos situados a distintas alturas dentro de una masa vegetal.
Sin embargo, la posibilidad de observar el terreno bajo las copas depende también de la densidad de la vegetación, la geometría de adquisición y otras condiciones físicas. No significa que el sistema pueda atravesar cualquier bosque sin limitaciones.
Pruebas aéreas con resolución de 22 centímetros
En noviembre de 2024, la NASA realizó una campaña experimental utilizando un prototipo CASALS instalado en un avión de investigación B200 King Air.
Durante esos vuelos, efectuados aproximadamente a cinco kilómetros de altitud, el instrumento obtuvo conjuntos de datos considerados adecuados para aplicaciones científicas.
La resolución horizontal alcanzada fue de 22 centímetros, suficiente para distinguir detalles finos de la vegetación, incluidas ramas individuales, y pequeñas variaciones del relieve.
Los investigadores también obtuvieron representaciones tridimensionales donde pueden diferenciarse las partes superiores de las copas, la vegetación cercana al suelo y la superficie terrestre.
Es importante precisar que los 22 centímetros corresponden a la resolución horizontal informada durante las pruebas aéreas. No representan una precisión vertical certificada ni una capacidad que ya haya sido demostrada desde un satélite.
Qué aplicaciones puede tener en la producción forestal
La información tridimensional constituye un recurso importante para estudiar la estructura de las plantaciones comerciales y de los bosques naturales.
Una de sus aplicaciones potenciales es la elaboración de inventarios forestales, mediante la combinación de mediciones remotas, parcelas de campo y modelos estadísticos.
La información lidar puede contribuir a estimar alturas, caracterizar la estructura de las copas y analizar la distribución espacial de la vegetación.
También puede utilizarse como insumo para modelos de biomasa aérea y almacenamiento de carbono, aunque estas estimaciones requieren calibración con datos de campo y no se obtienen automáticamente a partir de una imagen tridimensional.
Otra aplicación relevante es el seguimiento de cambios en la estructura de los bosques. La comparación de observaciones realizadas en diferentes fechas puede ayudar a identificar modificaciones asociadas al crecimiento, la cosecha, los incendios y otros disturbios.
En materia de planificación territorial, la representación del relieve bajo la vegetación puede facilitar estudios de pendientes, drenaje y características topográficas relevantes para caminos y operaciones forestales.
Interés para las plantaciones de Uruguay
Uruguay dispone de una importante superficie de plantaciones comerciales de eucaliptos y pinos, destinadas a abastecer industrias de celulosa, aserraderos y otras actividades vinculadas a la transformación de la madera.
La planificación de estas actividades requiere información actualizada sobre las características de las plantaciones, el crecimiento de los árboles, la disponibilidad de madera y las condiciones de acceso al territorio.
Las tecnologías lidar ya forman parte del conjunto de herramientas disponibles internacionalmente para el análisis forestal. CASALS representa una línea de investigación que busca ampliar la cobertura de esas mediciones y facilitar observaciones tridimensionales más continuas.
En Uruguay, una tecnología de estas características podría resultar de interés para empresas forestales, instituciones académicas y organismos responsables del seguimiento de los recursos naturales.
Entre las instituciones potencialmente interesadas se encuentran la → Dirección General Forestal del Ministerio de Ganadería, Agricultura y Pesca, el → Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria (INIA) y la → Universidad de la República.
Sus aplicaciones potenciales incluyen el seguimiento de plantaciones, la investigación sobre crecimiento y biomasa, el estudio de bosques nativos y la integración de información territorial para la gestión ambiental.
No obstante, todavía no se ha anunciado una aplicación operativa de CASALS en Uruguay ni existe información que permita establecer sus futuros costos de utilización.
La inteligencia artificial en el procesamiento de información
El proyecto también contempla la utilización de aprendizaje automático para apoyar la adaptación de las observaciones y el procesamiento de los datos.
La combinación de sistemas lidar y herramientas de inteligencia artificial constituye una línea de desarrollo con aplicaciones potenciales en la clasificación de vegetación, el análisis de estructuras forestales y la identificación de cambios territoriales.
En el caso de CASALS, parte de estas capacidades todavía se encuentra en desarrollo. La NASA trabaja en la incorporación de procesamiento a bordo y en la ampliación de la franja observada.
Por lo tanto, corresponde distinguir entre las prestaciones ya demostradas durante los vuelos experimentales y las funciones previstas para versiones futuras.
Próxima etapa: nuevas pruebas en 2027
La NASA tiene previsto realizar una nueva campaña de vuelos durante el verano del hemisferio norte de 2027, en el marco del programa ASCENT, dedicado a observaciones de superficie, criosfera, ecosistemas y topografía costera.
Entre los objetivos técnicos se encuentran ampliar el ancho de la franja de medición y desarrollar capacidades de procesamiento de datos a bordo del instrumento.
Los investigadores también deberán continuar trabajando en la adaptación de sus componentes para las condiciones de funcionamiento de una misión espacial.
Por el momento, CASALS es una tecnología experimental que ha demostrado resultados prometedores desde aeronaves. No existe una misión satelital operativa que utilice este instrumento.
Una nueva perspectiva para conocer los recursos forestales
El desarrollo de CASALS refleja una tendencia internacional hacia sistemas de observación capaces de producir información territorial cada vez más detallada.
Para la actividad forestal, el avance más importante no consiste únicamente en obtener imágenes de mayor resolución, sino en disponer de mediciones tridimensionales que permitan comprender mejor la estructura de los árboles y su relación con el terreno.
Si la tecnología logra evolucionar hacia una versión espacial operativa, podría complementar los inventarios tradicionales y otros sistemas de teledetección, aportando información de utilidad para la investigación, la producción y la conservación.
En un país forestal como Uruguay, seguir estos desarrollos resulta relevante para anticipar nuevas herramientas de planificación, monitoreo y gestión de los recursos naturales.
Fuentes principales
NASA Science Editorial Team. (2026, 21 de octubre). NASA’s CASALS Instrument Bridges Gaps in 3D Maps of Earth’s Surface. NASA Science. Consultar publicación original.
National Aeronautics and Space Administration. (2021). Observing Earth's Changing Surface Topography and Vegetation. NASA. Consultar informe técnico.
ICI Forestal | Información, investigación y tecnología aplicada al sector forestal.
Imagen: NASA / Goddard Space Flight Center. Visualización tridimensional obtenida durante las pruebas aéreas de CASALS. Imagen original y créditos.
