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Nuove tecniche per misurare l’aumento del livello del mare costiero

Una ricerca dell’Università tecnica di Monaco (TUM) ha utilizzato i dati satellitari sul Mar Baltico per sviluppare nuove tecniche di misurazione dell’innalzamento del livello del mare e comprendere così l’impronta del Climate Change.

Il rapporto 2019 del gruppo intergovernativo delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici ha fornito la peggiore proiezione del fenomeno stimando tra i 0,29 m e 1,1 m l’innalzamento del mare entro la fine di questo secolo. Un dato medio che va necessariamente contestualizzato: lungo le coste, ad esempio, l’innalzamento può superare la media globale a causa delle complesse dinamiche oceaniche vicino alla terraferma. Una varietà che complica così sia il monitoraggio sia la definizione delle risposte per contrastare l’innalzamento delle acque.

Il progetto Earth Observation Science for Society Baltic Sea Level, finanziato da ESA e che vede al fianco del TUM diversi partner internazionali, ha il fine di comprendere come pulire dal rumore di fondo le altimetrie satellitari che rilevano i livelli del mare e fornire così misure dettagliate.

Il laboratorio sono state le coste baltiche, per nulla lineari e scelte non a caso: isole, rocce e imbarcazioni umane sono la causa delle grandi variazioni nei dati satellitari. Questi sono i fattori che, catturati dall’impulso dell’altimetro, influenzano il dato restituito sul livello delle acque.

“Un metodo analitico che funziona nel Mar Baltico può essere facilmente adattato ad altre regioni” afferma Marcello Passaro del TUM e leader del progetto.

L’algoritmo sviluppato dal team ha mostrato nel dettaglio le differenze regionali nell’aumento del livello del mare, rivelando che tra il 1995 e il 2019 il livello del Baltico è aumentato annualmente di 2-3 mm a sud, lungo le coste tedesche e danesi, e fino a 6 mm nel nord-est, nella Baia di Botnia. La causa di questa sproporzione  è il forte vento  da sud-ovest che spinge le acque verso nord e verso est.

Le misure mostrano due facce preoccupanti del fenomeno: l’innalzamento del mare corre con un tasso di aumento annuo decisamente in crescita negli ultimi anni, prima stimato di 3mm all’anno, e il suo ritmo non è lo stesso ovunque.

Per sviluppare l’algoritmo sono state gestite centinaia di milioni di misure radar prese tra il 1995 e il 2019 da missioni satellitari tra cui la serie Jason, Envisat, CryoSat, Copernicus Sentinel-3 di ESA sviluppando un processo di analisi a più fasi.

Prima, si sono calibrate le misure delle varie missioni satellitari in modo da poterle confrontare. Dopo sono stati sviluppati algoritmi per due diverse sfide: rilevare i segnali dell’acqua di mare ricoperta di ghiaccio, captando le riflessioni radar prodotte lungo crepe e fessure degli strati ghiacciati, rendendo così possibile il rilevamento del livello del mare per i mesi invernali.  Infine, fornire nuovi metodi di calcolo per una migliore risoluzione degli echi radar vicino alla terra, cogliere quindi i segnali sulle coste togliendo il disturbo di dossi e avvallamenti superficiali, oltre che di fattori quali infrastrutture e imbarcazioni umane.

Il progetto rappresenta un ulteriore avanzamento per l’ambito dell’altimetria costiera cresciuta significativamente nel corso degli anni, oltre a essere una risorsa fondamentale per la comprensione degli effetti climatici sul mare.

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