Vista dall’alto: lo sguardo dei satelliti sui cambiamenti climatici

  • Obiettivo primario 13 – Lotta contro il Cambiamento Climatico
  • Materie: Fisica e Scienze della Terra 

Grazie al progresso tecnologico, i moderni satelliti per l’osservazione della Terra stanno diventano i protagonisti indiscussi del contrasto al cambiamento climatico, monitorandone le cause e gli effetti con una precisione mai raggiunta prima.

 

Pallido puntino blu

“È stato detto che l’astronomia è un’esperienza di umiltà e che forma il carattere. Non c’è forse migliore dimostrazione della follia delle vanità umane che questa distante immagine del nostro minuscolo mondo. Per me, sottolinea la nostra responsabilità di occuparci più gentilmente l’uno dell’altro, e di preservare e proteggere il pallido punto blu, l’unica casa che abbiamo mai conosciuto”.



Fonte: Nasa

Nel 1990, il famoso astrofisico Carl Sagan commentò con queste parole la fotografia scattata alla Terra dalla sonda Voyager 1, quando questa si trovava a sei miliardi di kilometri da noi. Sagan descrisse così una delle più grandi riflessioni stimolate dall’astrofisica: osservare il nostro pianeta dall’esterno, circondato dal silenzio e dal vuoto cosmico, rende immediatamente evidente la nostra fragilità e l’importanza della cura che dovremmo riservare a tutte le parti di questo pallido puntino blu.

 

 

Clima dallo spazio

Restando nello spazio ma avvicinando lo sguardo, è possibile mantenere un punto di vista privilegiato supportando allo stesso tempo il nostro pianeta in modo più concreto. Ad oggi, infatti, i satelliti che osservano la Terra svolgono un importante ruolo nel contrasto ai cambiamenti climatici: raccolgono preziose informazioni sulla concentrazione dei gas serra in atmosfera, controllano i livelli del mare e le sue temperature, misurano le concentrazioni di ozono, permettono di studiare la variazione della superficie dei ghiacciai e consentono di accedere a zone del nostro pianeta difficilmente raggiungibili, come le regioni polari.

Non è un caso che la maggior parte dei dati su cui si basa l’ultimo report dell’IPCC, il principale organismo internazionale per la valutazione dei cambiamenti climatici, sia stata ottenuta proprio dall’attività dei satelliti.

 

Climate Change Initiative

Per validare i modelli e le previsioni teoriche, gli studi sui cambiamenti climatici necessitano di dati raccolti per periodi di tempo molto lunghi, almeno trent’anni, mentre la vita media dei satelliti è generalmente più breve. Per ovviare a questo problema, l’Agenzia Spaziale Europea ha sviluppato la Climate Change Initiative, 22 progetti dedicati alla collezione e registrazione di dati satellitari a lungo termine per monitorare gli oceani, l’atmosfera e la terraferma. Le osservazioni dallo spazio permettono non solo di osservare la Terra da punti differenti, ma anche di ottenere dati di alta qualità relativamente alle variabili climatiche essenziali, ovvero gli indicatori chiave che descrivono il cambiamento del clima terrestre, come il livello dei mari. In questo caso, per esempio, i dati ottenuti dai satelliti permettono di misurare l’altezza dei mari, che sappiamo essere mediamente in crescita da decenni, aiutandoci inoltre a capire da dove provenga tutta l’acqua responsabile di questo innalzamento.

 

Separare i… livelli

Il livello dei mari si sta innalzando da più di cento anni e questo fenomeno rappresenta uno degli effetti più importanti del cambiamento climatico.

Strumento efficace per il monitoraggio di questa variabile è l’altimetro radar, un sensore che permette di stimare la sua distanza dal terreno misurando il tempo impiegato da un’onda radio per raggiungere il suolo e poi tornare indietro. Grazie agli altimetri radar montati a bordo di alcuni satelliti per l’osservazione della Terra, il progetto Sea Level della Climate Change Initiative ha registrato un aumento del livello medio del mare di circa 3 millimetri l’anno a partire dal 1993.

 
Per quanto sembri una cifra molto piccola, questa lenta crescita potrebbe portare alla sparizione di intere città e isole, che finirebbero per essere sommerse dal vicino mare in avanzamento.

Ma quali sono i principali fenomeni responsabili di questo aumento?

Il solo contributo della fusione dei ghiacciai, che sappiamo essere in costante crescita a causa dei cambiamenti climatici, si aggira attorno al 20%. Il progetto Glaciers sviluppa metodi per determinare lo spessore e la dinamica di tutti i 215.000 ghiacciai stimati nel mondo, di cui solo poche centinaia vengono regolarmente monitorate sul campo.

Un altro importante fattore, che contribuisce per il 30% all’aumento del livello dei mari, è l’espansione termica degli oceani. L’aumento della temperatura globale, infatti, ha tra i suoi effetti anche quello di riscaldare queste grandi distese d’acqua che, di conseguenza, si espandono.

A pesare per il 35% ci sono poi le calotte glaciali della Groenlandia e dell’Antartide, che stanno subendo un processo di drastica riduzione della loro massa. Nel caso di quella antartica, per esempio, negli ultimi 25 anni sono state perse più di 2700 miliardi di tonnellate di ghiaccio. I progetti Antarctic e Greenland Ice Sheets misurano la velocità di fusione e la variazione dell’altezza di queste calotte, registrando una sensibile accelerazione del tasso di fusione nel tempo.

 

Più preciso che mai

Lanciato nel novembre 2020 e sviluppato dall’Agenzia Spaziale Europea, il satellite Sentinel-6 Michael Freilich ha prodotto i dati più accurati che possediamo oggi sul livello dei mari grazie a Poseidon-4, un'avanzata tecnologia di altimetria radar elaborata dall’ESA nell’ambito del programma Copernicus. Poseidon-4 permette di misurare i livelli oceanici con una precisione mai raggiunta prima e fornisce ogni 10 giorni una mappa dei mari di tutto il pianeta.

Gli strumenti a bordo di Sentinel-6 consentono anche il monitoraggio della velocità del vento e la misura dell’altezza delle onde. Sappiamo infatti che il livello del mare è in continuo aumento, ma la grande domanda è quanto velocemente questo fenomeno stia accadendo. L’utilizzo di strumentazione satellitare sempre più sofisticata ci permetterà di acquisire dati via via più precisi e di rispondere così agli interrogativi sospesi, per indirizzare con maggiore consapevolezza le nostre azioni future.

 

Scheda Docente

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Sitografia


 

 

Bibliografia


  • Satellite-based applications on climate change - J.J. Qu, A.M. Powell, M.V.K. Simvakumar, Springer 2013