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    Il programma Argo della NOAA osserva gli oceani da due decenni
    Un galleggiante NEMO, che fa parte del programma Argo, si trova in cima alle acque dell'Oceano Artico dopo essere stato schierato dal rompighiaccio tedesco Polarstern. Programma Argo

    L'oceano è enorme. Copre più del 70% della superficie terrestre. Il solo Oceano Pacifico copre 60 milioni di miglia quadrate (155 milioni di chilometri quadrati) del pianeta. Quest'acqua regola il nostro clima e i nostri modelli meteorologici incanalando il calore dall'equatore ai poli, produce più della metà dell'ossigeno mondiale, e assorbe 50 volte più anidride carbonica della nostra atmosfera.

    I segreti che l'oceano racchiude possono dirci molto sullo stato del pianeta. Ma, arrivare a queste informazioni può essere una sfida sia per gli esseri umani che per gli strumenti scientifici, soprattutto nelle zone insidiose dove ci sono mari rocciosi, tempeste infuriate, ghiaccio spesso e acque profonde che schiacciano la pressione.

    Ecco dove una flotta di robot, arrivano i galleggianti autosommergibili. Fanno parte di un programma internazionale chiamato Argo, e questi mini osservatori forniscono ai ricercatori informazioni complete, dati quasi in tempo reale sullo stato fisico dell'oceano. Questi dati includono modelli di temperatura e salinità che aiutano i ricercatori a misurare con maggiore precisione il riscaldamento globale e l'innalzamento del livello del mare, migliorare le previsioni del tempo e le previsioni climatiche, e misurare meglio l'intensità degli uragani.

    Come funziona Argo?

    Argo è una collaborazione internazionale che prevede lo schieramento di quasi 4, 000 a forma di cilindro, galleggianti alla deriva sparsi in tutto l'oceano. I galleggianti sono posizionati a circa ogni 186 miglia (300 chilometri) di distanza l'uno dall'altro, ogni 3 gradi di latitudine per 3 gradi di longitudine. I galleggianti standard misurano la temperatura e la salinità nei 6 superiori, 561 piedi (2, 000 metri) dell'oceano, dice Gregory C. Johnson, dottorato di ricerca, un oceanografo presso il Pacific Marine Environmental Laboratory della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) a Seattle, Washington.

    "La nostra copertura è in realtà rivoluzionaria, " dice Johnson. È stato coinvolto in Argo dall'inizio del programma nel 2000, e ha utilizzato i dati Argo nella sua ricerca pubblicata. "Per averne quasi 4, 000 core Argo galleggia là fuori ora ci fornisce molti più dati di quelli che abbiamo avuto nei decenni precedenti."

    Argo è un componente importante del Global Ocean Observing System (GOOS) e del Global Climate Observing System (GCOS), che forniscono dati per i servizi oceanici e atmosferici e dati di alta qualità per la ricerca sul clima, rispettivamente.

    Ad oggi, 26 paesi hanno schierato i galleggianti Argo e continuano a elaborare i dati da essi. Diversi altri paesi contribuiscono al supporto logistico e all'accesso alle navi. Ogni paese ottiene i propri finanziamenti per acquistare carri, che suonano a circa $ 20, 000 ciascuno.

    Un'altra cosa notevole di Argo è che i suoi dati sono gratuiti e disponibili per chiunque nel mondo desideri utilizzarli. È memorizzato su due server di dati globali, uno in Francia e l'altro negli Stati Uniti. Per accedere alle informazioni, puoi visitare la pagina "Argo Data Sources".

    Prima che un galleggiante Argo venga lanciato da una nave in movimento, è inserito in una scatola di distribuzione per proteggerlo dall'impatto con l'acqua quando viene rilasciato. Ogni parte della scatola è biodegradabile. Programma Argo

    Cosa fanno i galleggianti Argo?

    Esistono diversi tipi di galleggianti Argo, e ognuno può essere programmato per eseguire diverse missioni. La missione standard del galleggiante Argo ha un ciclo di 10 giorni:

    • Giorno 1 :viene dispiegato un galleggiante, di solito da una nave, nell'oceano in un punto prestabilito. Trascorre le prime sei ore scendendo verticalmente per circa 0,62 miglia (1, 000 metri) in mare.
    • Giorni 1-9 :Una volta che il galleggiante raggiunge 1, 000 metri di profondità, va alla deriva con la corrente per nove giorni.
    • Giorno 10 :L'ultimo giorno del ciclo, il galleggiante scende di un altro 1, 000 metri nell'oceano, a circa 1,2 miglia (2, 000 metri) sotto la superficie. Poi il galleggiante torna su, un processo che richiede dalle sei alle 12 ore, durante il quale raccoglie un profilo di temperatura e salinità.

    Una volta che il galleggiante rompe la superficie, passa i successivi 15 minuti a un'ora a trasmettere i dati da un'antenna situata sulla parte superiore del galleggiante a un satellite prima di scendere di nuovo e ripetere il ciclo di 10 giorni.

    Dal 2000, Argo ha raccolto quasi 2 milioni di profili di profondità oceaniche, fornendo un completo, immagine quasi in tempo reale dell'oceano.

    La maggior parte dei galleggianti Argo segue questo ciclo di 10 giorni, riportando nuovi dati al decimo giorno dalla superficie dell'acqua. Programma Argo

    Cosa c'è dentro un Argo Float?

    I galleggianti Argo standard contengono i seguenti materiali:

    • conducibilità, temperatura, sensore di profondità (CTD) che determina le proprietà fisiche dell'acqua dell'oceano
    • camera d'aria esterna che controlla la galleggiabilità del galleggiante
    • serbatoio interno che immagazzina olio quando non sta gonfiando la camera d'aria esterna
    • pompa idraulica che sposta l'olio tra il serbatoio interno e la sacca esterna
    • antenna nella parte superiore che consente al galleggiante di trasmettere dati a un satellite
    • batterie al litio

    Esistono diversi tipi di galleggianti Argo. I galleggianti Argo standard sono progettati per andare fino a 1,2 miglia (2, 000 metri). I progressi tecnologici nei due decenni dall'inizio del programma Argo hanno portato alla creazione di galleggianti più specializzati.

    • I galleggianti Deep Argo Mission sono appositamente progettati per andare sul fondo dell'oceano - fino a 3,72 miglia (6, 000 metri) di profondità. Per raggiungere quelle profondità, i galleggianti devono resistere a quella che il team Argo descrive come "pressione paragonabile al peso di due minivan concentrati su un unico francobollo". Questi galleggianti consentono ai ricercatori di comprendere meglio i cambiamenti oceanici come l'aumento del contenuto di calore nelle profondità oceaniche.
    • I galleggianti pilota BioGeoChemical Argo (BGC-Argo) sono dotati di sensori biogeochimici che misurano sei parametri aggiuntivi, compreso il pH, ossigeno, nitrato, clorofilla, particelle sospese e irraggiamento discendente. Ciò aiuta i ricercatori a comprendere e gestire meglio le risorse oceaniche.

    L'implementazione di galleggianti nelle zone ghiacciate è stata una sfida poiché il ghiaccio marino impedisce ai galleggianti di spingere l'antenna in superficie dove possono trasmettere dati. Per affrontare questo problema, scienziati e ingegneri hanno progettato algoritmi di missione migliorati per galleggianti schierati in luoghi colpiti da ghiaccio stagionale come quelli dell'Artico e dell'Antartico. Questo nuovo algoritmo consente loro di evitare collisioni con il ghiaccio e di memorizzare i dati fino a quando i galleggianti non rilevano l'acqua aperta sulla superficie dell'oceano.

    I membri del Team Foncia si preparano a lanciare un galleggiante Argo nell'Oceano Artico. Programma Argo

    Come vengono utilizzati i dati Argo?

    I dati del profilo raccolti dai galleggianti Argo hanno una varietà di applicazioni. Possono essere utilizzati per educare gli studenti dall'asilo all'università sulla temperatura dell'oceano o su come leggere i grafici e analizzare i dati sull'oceano e le questioni relative ai cambiamenti climatici.

    Dal punto di vista operativo, i dati vengono utilizzati dai centri meteorologici e climatici di tutto il mondo per migliorare le previsioni degli eventi di El Niño e delle caratteristiche climatiche come gli uragani, tsunami e riscaldamento globale.

    A livello di ricerca, Argo fornisce agli oceanografi e agli scienziati del clima i dati più completi disponibili sugli oceani del sottosuolo. Più di 200 documenti di ricerca pubblicati ogni anno utilizzano i dati Argo che coprono un'ampia gamma di dati, tra cui le proprietà della massa dell'acqua, interazione aria-mare, circolazione oceanica, dinamica degli oceani e variabilità da stagionale a decennale.

    Per Johnson, I dati Argo sono stati un "indicatore molto solido che il bilancio energetico della Terra è sbilanciato". Ha recentemente analizzato i dati raccolti dal 2014-2018 da speciali galleggianti Argo per acque profonde per studiare le acque del fondo dell'Oceano Pacifico sudoccidentale. Quell'analisi ha rivelato che non solo l'acqua nell'oceano profondo si stava riscaldando, la velocità con cui si stava riscaldando stava accelerando.

    "Quanto si sta riscaldando l'oceano è piuttosto importante per capire quanto si scalderà il clima in futuro, per una data variazione delle concentrazioni di gas serra, "dice. "Allora, misurare il riscaldamento degli oceani è importante per convalidare i modelli climatici e valutarli. è un numero chiave, in realtà, nel sistema climatico terrestre”.

    Una mappa del 2018 mostra quanti galleggianti Argo sono distribuiti in tutto il pianeta. Programma Argo

    Qual è l'impatto ambientale di Argo?

    I galleggianti Argo sono estremamente silenziosi ed efficienti dal punto di vista energetico, Johnson spiega. "L'intera schiera di quasi 4, 000 galleggianti funziona con meno di 100 watt, o all'incirca quanto un ventilatore da soffitto, " lui dice.

    I carri continuano a funzionare per circa quattro o cinque anni a seconda della loro missione. I galleggianti con compiti più estenuanti tendono a morire prima mentre alcuni galleggianti standard sono durati 10 anni o più. In tempo, di solito quando le batterie si scaricano, tutti i galleggianti muoiono. Quando lo fanno, sono progettati per avere il minor impatto possibile sull'ambiente.

    Quando un galleggiante muore, va alla deriva nell'oceano profondo finché non comincia a corrodersi, che permette all'acqua di fuoriuscire all'interno del galleggiante facendolo cadere sul fondo del mare. Col tempo, lo scafo di alluminio si degrada lentamente in ossidi innocui che si diffondono nelle correnti oceaniche. La plastica e il metallo rimanenti sono minimi e si decompongono lentamente nel tempo.

    Ora è interessante

    Il programma Argo prende il nome dalla mitologia greca. Nello specifico, di Argo, la nave su cui Giasone e gli Argonauti salparono da Iolco alla Colchide per recuperare il vello d'oro dell'ariete alato, Chrysomallos che era un simbolo di autorità e regalità.

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