Clima, tutti i segreti del satellite Copernicus Sentinel-6 Michael Freilich per tracciare il livello del mare: mapperà il 95% degli oceani

L’innalzamento del livello del mare è una delle conseguenze più serie del cambiamento climatico. Il tasso con cui gli oceani stanno crescendo è aumentato negli ultimi 25 anni e gli scienziati prevedono che accelererà nei prossimi anni. Per essere in grado di monitorare più da vicino il livello del mare, sono necessarie osservazioni permanenti di tutti gli oceani del mondo.

Con un lancio previsto il 10 novembre 2020 dalla base aerea di Vandenberg in California, il satellite Copernicus Sentinel-6 Michael Freilich è il primo di due satelliti identici da lanciare in sequenza per fornire accurati rilevamenti dei cambiamenti del livello del mare. Rinominato in onore di Michael H. Freilich, ex-direttore della Divisione Scienze della Terra della NASA, il satellite continuerà il lavoro della serie di missioni Jason e porterà le registrazioni dei livelli del mare nella quarta decade. Il satellite mapperà il 95% degli oceani della Terra liberi da ghiaccio ogni 10 giorni, e fornirà informazioni importanti per l’oceanografia operativa e per gli studi sul clima.

La missione Copernicus Sentinel-6 è un reale esempio di cooperazione internazionale. Sentinel-6 è una delle missioni della famiglia Copernicus dell’Unione Europea. Il suo completamento è il risultato di una collaborazione unica tra ESA, NASA, EUMETSAT e NOAA, con contributi da parte dell’agenzia spaziale francese CNES. Ecco gli interventi di vari esperti dei diversi enti e delle diverse organizzazioni coinvolte, in una conferenza di presentazione della missione Copernicus Sentinel-6.

Thomas Zurbuchen (Amministratore Associato Direzione Missioni Scientifiche della NASA): “Viviamo in un meraviglioso mondo blu nello spazio ed è blu perché il 70% della superficie è coperta dagli oceani. Quello che tendiamo a dimenticare è che circa l’80% della popolazione mondiale vive vicino gli oceani. Gli oceani sono parte della vita di tutti. E questo focus sugli oceani è molto importante: è l’ultima grande frontiera della scoperta sulla Terra e sarà molto emozionante per noi scoprire nuove cose da questa indagine. Sentinel-6 Micheal Freilich ci insegnerà molte cose su questa meraviglia blu, la nostra casa, il pianeta più bello che conosciamo. Potrà insegnarci nuove cose sui cambiamenti climatici e continuare quelle registrazioni realizzate dalla comunità internazionale. Con questo veicolo aggiungeremo altri 10 anni a queste fantastiche registrazioni di collaborazione internazionale. Abbiamo una comunità scientifica internazionale sulla Terra e insieme possiamo fornire informazioni chiave a tutti i decisori politici”.

Pierre Delsaux (Vicedirettore generale della Commissione Europea per l’Industria della Difesa e per lo Spazio): “È un perfetto esempio di cooperazione tra europei e americani per raggiungere un obiettivo così importante. Copernicus è un programma europeo di osservazioni, eccellente esempio di cooperazione per raggiungere un sistema che è eccellente e che fornisce molte informazioni. Copernicus è un programma globale, naturalmente gestito dall’Europa, ma lo scopo di Copernicus è servire tutto il pianeta e i dati di Copernicus sono disponibili per tutti nel mondo. Copernicus è molto importante per monitorare la situazione della Terra. Non possiamo ignorare che il pianeta sta cambiando, il clima sta cambiando. Dobbiamo capire perché il clima sta cambiando, quali sono i fattori e dobbiamo anche monitorare la situazione. E Copernicus può aiutarci a fare questo. Sentinel-6 è progettato per operare per il prossimo decennio una missione di riferimento in altimetria, per monitorare la situazione degli oceani, per fornirci dati utili da incorporare nei modelli. Sentinel-6 sarà uno strumento per tutti per comprendere la situazione del mondo”.

Josef Aschbacher (Direttore dei Programmi di Osservazione della Terra dell’ESA): “Misurare il polso del nostro pianeta è quello che stiamo facendo con diversi satelliti e sensori dell’ESA su diversi parametri del pianeta, come la superficie terrestre, l’atmosfera, gli oceani, la criosfera, ma soprattutto per capire come questi elementi lavorano insieme e per capire come proteggere il nostro pianeta. Il portfolio dei satelliti di osservazione della Terra sviluppati dall’ESA consta di 15 satelliti in operazione, 40 in sviluppo, 15 in preparazione. Tutti i satelliti della serie Sentinel producono 250TB di dati di osservazione della Terra diffusi ogni giorno alla società”. Per quanto riguarda l’innalzamento del livello degli oceani, l’esperto illustra che “negli anni ‘90, era di 3,1mm all’anno e negli anni 2000, è di 4,8mm all’anno, il che significa che l’aumento del livello del mare sta accelerando nel tempo”.

Karen St. Germain (Direttore della Divisione Scienze della Terra della NASA): “La Terra è un sistema globale di intricate e dinamiche interazioni tra oceani, terra, ghiacci, atmosfera e anche la comunità umana. Questo sistema sta cambiando e sempre di più i decisori politici a tutti i livelli si rivolgono alle comunità scientifica per capire questi cambiamenti e informarsi sui rischi e sulle opportunità sulle quali devono prendere decisioni cruciali. Le osservazioni, soprattutto quelle satellitari, sono alla base dell’abilità della comunità scientifica di modellare e fare previsioni. È quando utilizziamo le osservazioni degli altimetri in combinazione con le osservazioni dei satelliti che scateniamo il potere delle osservazioni. Per esempio, quando combiniamo le osservazioni degli altimetri con le misure della gravità, possiamo capire da dove deriva l’aumento del livello del mare, quanto di esso è attribuibile allo scioglimento delle calotte glaciali e quanto è attribuibile all’espansione dell’oceano stesso mentre si riscalda. E quando combiniamo l’altimetria con le osservazioni dei satelliti meteorologici  possiamo prevedere la rapida intensificazione degli uragani. Quando una colonna di acqua marina si scalda, si espande e questo crea un “rigonfiamento” che vediamo dagli altimetri e quando gli uragani passano sopra questi rigonfiamenti caldi, otteniamo eventi di rapida intensificazione come successo in occasione dell’uragano Michael nel 2018. Facciamo tutto questo attraverso la partnership internazionale”.

Parag Vaze (Responsabile di Progetto presso NASA Jet Propulsion Laboratory): “La missione è una partnership globale e noi stiamo lavorando molto strettamente per realizzarla. Misurare i vasti oceani del mondo è un problema molto difficile. La tecnologia satellitare è una buona soluzione per questo problema. Avere un satellite in orbita a 800 miglia, che ruota intorno alla Terra a 5 miglia al secondo ed essere in grado di fare una misurazione molto precisa dell’altezza della superficie del mare fino a 2 pollici è un’impresa incredibile. E se anni fa me lo avessero chiesto, avrei detto che la gente è pazza ma è esattamente quello che i nostri team hanno fatto negli ultimi 28 anni. E ora, con il progetto di Sentinel-6, pianifichiamo di continuare a farlo per il prossimo decennio e fare anche meglio. Sentinel-6 ha un “gemello”, il cui lancio è previsto per il 2025. L’altimetro fornito dall’ESA misura l’altezza della superficie del mare inviando impulsi a microonde nell’oceano e misurando quanto tempo serve per riflettere quell’impulso. Quando il segnale viaggia attraverso l’atmosfera, rallenta”, quindi l’utilizzo di radiometri a microonde che misurano il ritardo migliora la precisione delle misurazioni.

“Dobbiamo anche sapere precisamente dove si trova il satellite, quindi abbiamo strumenti di ESA e NASA che usano GPS e altri sistemi di tracciamento. In 10 giorni, saremo in grado di costruire una mappa completa degli oceani del mondo. C’è un bonus sul satellite: la NASA fornisce una tecnologia per conoscere le misurazioni della temperatura e dell’umidità dell’atmosfera terrestre. Si tratta di misurazioni molto importanti per le agenzie meteorologiche del mondo e sono eseguite misurando come i segnali di altri satelliti esistenti, come i satelliti GPS, vengono curvati attraverso l’atmosfera. Su Sentinel-6, ci sono ulteriori caratteristiche che stiamo migliorando. Come detto, il livello del mare sta aumentando ma sta anche accelerando e comprendere questa accelerazione è ancora più importante per il futuro e avere misurazioni precise e stabili è la chiave. Quindi il nuovo radiometro della NASA e l’altimetro dell’ESA hanno miglioramenti che aumentano la precisione e la risoluzione. L’altimetro e il radiometro sono ad alta risoluzione per avvicinarsi di più alla costa. Centinaia di milioni di persone nel mondo vivono in aree molto vicine alla costa e saranno direttamente influenzate dall’aumento del mare. Quindi questo è un problema globale e una sfida globale e noi stiamo mettendo insieme una soluzione globale”, conclude Vaze.

Parlando dell’aumento del livello del mare, Nadya Vinogradova-Shiffer (Scienziato di Programma presso NASA Headquarters) conclude: “Quando i miei bambini mi chiedono se 3mm all’anno è molto, io dico che è equivalente ad aggiungere ulteriori 300 trilioni di galloni di acqua all’anno. Negli ultimi 30 anni, il livello del mare sta aumentando in quasi in tutti gli oceani globali. Ci sono hotspot lungo la costa orientale degli USA dove l’aumento è di 3-4 volte più grande rispetto alla media globale. Simili hotspot ci sono anche nell’oceano Pacifico e nell’oceano Indiano”.