Il satellite Biomass dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) è pronto per il lancio. Incapsulato all’interno della carenatura di un razzo Vega-C, è stato trasferito alla rampa di lancio presso lo spazioporto europeo in Guyana Francese, in vista del decollo previsto per il 29 aprile alle 11:15 CEST. Questa innovativa missione Earth Explorer fornirà informazioni vitali sullo stato di salute e le dinamiche delle foreste del mondo, rivelando i cambiamenti nel tempo e, soprattutto, migliorando la nostra comprensione del loro ruolo fondamentale nel ciclo globale del carbonio.
Biomass: uno sguardo inedito all’interno delle foreste
Fin dai banchi di scuola abbiamo imparato che gli alberi assorbono anidride carbonica durante la fotosintesi, immagazzinano carbonio nelle loro cellule e rilasciano ossigeno nell’atmosfera. Questo processo svolge un ruolo significativo nel ciclo del carbonio e contribuisce a regolare il clima terrestre. Tuttavia, dati su larga scala sulla quantità di carbonio immagazzinato nelle foreste del mondo e su come questi ecosistemi stiano cambiando nel tempo sono ad oggi limitati.
È qui che entra in gioco Biomass, il satellite Earth Explorer dell’ESA costruito da Airbus. Questa missione mira a colmare questa lacuna nella nostra conoscenza del ciclo del carbonio fornendo dati accurati e dettagliati sulla biomassa forestale (la materia legnosa degli alberi, tronco, rami, fusto) e sull’altezza degli alberi, supportando così la nostra comprensione dei cambiamenti climatici.
Foreste: i pozzi di carbonio del nostro pianeta
Estendendosi su quasi il 30% della superficie terrestre, le foreste rappresentano una delle risorse più preziose del nostro pianeta. Regolano gli ecosistemi, proteggono la biodiversità e sono una componente critica del ciclo globale del carbonio. Le foreste in crescita assorbono circa un terzo della CO₂ rilasciata ogni anno dalla combustione di combustibili fossili, agendo come pozzi di carbonio naturali e rallentando il riscaldamento globale.
Gli scienziati stimano che circa il 50% del peso secco di un albero sia costituito da carbonio. Attualmente, il carbonio forestale viene valutato utilizzando dati di inventario sul campo ed equazioni. Sfortunatamente, le misurazioni sul campo possono essere difficili da ottenere in alcune parti del mondo a causa della loro distanza, della mancanza di capacità, della scarsità di dati o di problematiche geopolitiche, rendendo questo approccio complesso su larga scala.
“Per affrontare questa sfida legata ai dati, l’obiettivo primario della mappatura del carbonio con Biomass è rivolto alle foreste tropicali, dove i dati sono scarsi. Queste regioni sono di particolare interesse perché immagazzinano la maggior parte del carbonio forestale mondiale e sono dove avvengono i maggiori cambiamenti nella biomassa forestale“, spiega Björn Rommen, scienziato della missione Biomass presso l’ESA.
I cambiamenti più significativi nelle riserve di carbonio che si verificano nelle regioni tropicali sono principalmente guidati da cambiamenti nell’uso del suolo come la deforestazione, il disboscamento e gli incendi. I tre paesi con le maggiori foreste tropicali – Brasile, Indonesia e Repubblica Democratica del Congo – generano insieme il 55% delle emissioni nette globali di CO₂ causate dai cambiamenti nell’uso del suolo (nel periodo 2014-2023). Queste fluttuazioni del carbonio possono avere un impatto sostanziale sul ciclo globale del carbonio e contribuire al cambiamento climatico generando anidride carbonica, il principale gas serra.
“Il ruolo delle foreste nel ciclo globale del carbonio non è completamente compreso“, spiega Rommen. “Ci mancano dati sulle riserve e sui flussi di carbonio, sulle dinamiche forestali (crescita, rigenerazione, mortalità) e su come reagiscono ai cambiamenti climatici. Migliorando la nostra comprensione di questi processi, possiamo gestire meglio le foreste e quantificare il loro ruolo in un clima che sta cambiando“.
Scansione delle foreste terrestri: una svolta con il radar in banda P
Il satellite Biomass mapperà accuratamente la biomassa fuori terra (AGB) su vaste aree utilizzando un radar ad apertura sintetica (SAR). La peculiarità di questo SAR è che opera nella lunghezza d’onda della banda P, una novità assoluta per l’uso spaziale. Il riflettore a maglia metallica largo 12 metri è fornito da L3Harris. A differenza delle bande X, C e L comunemente utilizzate, la lunghezza d’onda di 70 cm della banda P offre vantaggi distinti. La sua lunghezza d’onda maggiore migliora la capacità del segnale SAR di penetrare la copertura vegetale fino al suolo. Un’onda elettromagnetica interagisce solo con oggetti di dimensioni approssimativamente uguali alla sua lunghezza d’onda. Quindi, con la banda P, il SAR può “vedere” tutti gli oggetti di 70 cm e più, ma non quelli più piccoli, come le foglie. Le onde di Biomass passeranno quindi “attraverso” il fogliame, interagendo con le componenti legnose più grandi, inclusi tronco e rami, consentendo così misurazioni accurate dell’altezza, della struttura e della densità degli alberi, anche in foreste fitte.
Inoltre, il sensore radar opera giorno e notte e penetra anche la copertura nuvolosa. I dati raccolti e la successiva elaborazione consentono l’imaging diretto dell’interno della foresta su una scala senza precedenti, rendendo questo strumento ideale per questa missione rivoluzionaria.
Misurare il carbonio dallo Spazio, dal singolo albero a intere foreste
“La missione satellitare Biomass misurerà la biomassa e l’altezza delle foreste durante la sua fase iniziale, utilizzando la tecnica della tomografia SAR. Acquisendo più immagini della stessa area in un breve lasso di tempo, è possibile creare una mappa 3D per identificare diversi tipi di foreste e strutture verticali“, spiega Rommen.
Durante la seconda fase della missione, misurazioni ripetute nel corso di più anni consentiranno alla comunità scientifica di identificare la perdita e la ricrescita forestale, nonché di valutare l’evoluzione della biomassa forestale.
I dati raccolti dallo Spazio saranno confrontati con misurazioni sul campo, come quelle fornite dall’iniziativa GEO-TREES, per calibrare e validare le stime di Biomass. Gli inventari forestali di GEO-TREES comportano la mappatura e la geolocalizzazione di misurazioni albero per albero, inclusi diametro e altezza, e l’identificazione delle specie con l’aiuto di botanici. Il piano prevede di includere più di 100 siti di foresta tropicale campionati, che saranno a disposizione della comunità scientifica.
Colmare le lacune nei modelli climatici per soluzioni efficaci al cambiamento climatico
Biomass consente agli scienziati di monitorare la deforestazione, il degrado forestale e il rimboschimento, tracciando i flussi di carbonio su scala globale nel tempo. Questi dati migliorano la nostra comprensione del ciclo globale del carbonio, perfezionando le previsioni dei modelli climatici per strategie di mitigazione e adattamento efficaci.
“I modellisti del ciclo del carbonio e delle foreste possono caratterizzare lo stato attuale delle foreste tropicali e modellare la loro evoluzione nel tempo, trasformando le immagini radar in mappe di ‘tonnellate di legno’ per ettaro. Questi dati sono preziosi per i governi impegnati a ridurre le emissioni di carbonio e per le attività politiche come quelle previste da UN REDD+ o UNFCCC“, spiega Rommen.
Le foreste offrono un’opportunità significativa per sequestrare ulteriore carbonio attraverso progetti di riforestazione e sforzi di conservazione. Il satellite consentirà anche la quantificazione della perdita di biomassa dovuta al disboscamento illegale e alla deforestazione, assistendo le autorità nel contrastare questa sfida.
Oltre alla sua missione principale, i dati del satellite possono essere utilizzati per misurare la velocità del ghiaccio e la struttura del ghiaccio subsuperficiale in Antartide, mappare la geologia subsuperficiale nei deserti e determinare la topografia sotto una fitta vegetazione.
Biomass è una missione quinquennale rivoluzionaria, dal primo utilizzo spaziale del SAR in banda P per rivelare la biomassa e l’altezza delle foreste su una scala senza precedenti, al diverso utilizzo dei suoi dati da parte di coloro che proteggono e ripristinano le nostre foreste, riserve di carbonio vitali che aiutano a regolare il nostro clima.
Vuoi ricevere le notifiche sulle nostre notizie più importanti?