Un nuovo studio condotto dalla NASA mostra che atterrare nelle Hampton Roads, Virginia, l'area metropolitana sta sprofondando a ritmi molto irregolari, con alcuni punti problematici che si riducono da 7 a 10 volte più velocemente della media dell'area. Mentre le stime precedenti avevano suggerito che l'area si sta abbassando in modo uniforme, il nuovo studio ha scoperto che le principali differenze nei tassi di subsidenza si verificano solo a poche miglia di distanza.

Hampton Roads ha uno dei più alti tassi di innalzamento relativo del livello del mare - gli effetti combinati dell'affondamento della terra e dell'innalzamento dei mari - lungo la costa orientale degli Stati Uniti, circa un pollice (23 millimetri) ogni cinque anni. Negli ultimi 90 anni ha registrato un aumento costante e drammatico delle inondazioni dovute all'alta marea. preciso, sono necessarie mappe locali di subsidenza affinché l'area si prepari a un aumento dei rischi di alluvione in futuro. La regione comprende sette città della Virginia, tra cui Norfolk e Virginia Beach, così come la Naval Station Norfolk, la più grande base navale del paese.

Il nuovo studio, pubblicato sulla rivista Rapporti scientifici , scoperto che a Craney Island si sta verificando una subsidenza molto superiore alla media, un deposito per il materiale dragato dai canali di spedizione, e presso il Cantiere Navale di Norfolk, dove la subsidenza era molto probabilmente correlata alla costruzione locale durante il periodo di studio. In altre aree con tassi di subsidenza altrettanto elevati, le cause dell'affondamento non sono note.

I ricercatori del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California, e la Old Dominion University (ODU) di Norfolk hanno scoperto le variazioni nella subsidenza analizzando le immagini radar ad apertura sintetica (SAR) acquisite tra il 2007 e il 2011 dal satellite ALOS-1 della Japan Aerospace Exploration Agency. Elaborazione dei dati con tecniche di elaborazione delle immagini all'avanguardia, i ricercatori sono stati in grado di documentare come la superficie terrestre fosse cambiata dal momento della prima immagine ALOS-1 al 2011. Per collegare quel relativo set di dati con quelli esistenti, mappe a bassa risoluzione di cedimenti precedenti, oltre a inserire i risultati in un quadro già familiare ai decisori, i ricercatori hanno sviluppato una nuova strategia per integrare le misurazioni SAR elaborate con le osservazioni del Global Positioning System (GPS).

Il risultato sono state le prime stime ad alta risoluzione del movimento verticale del terreno in Hampton Roads. Le nuove stime hanno una risoluzione spaziale di circa 100 piedi (30 metri), mentre le stime precedenti erano basate sui dati delle stazioni GPS situate a 10-15 miglia di distanza (circa 20 chilometri).

La produzione delle nuove mappe è stato un progetto pilota tra JPL e ODU per valutare la fattibilità dell'utilizzo di dati SAR a bordo dello spazio per mappare la subsidenza in Hampton Roads, secondo l'autore principale David Bekaert di JPL. Ha notato che le tecniche sviluppate per realizzare queste mappe che integrano misurazioni SAR e GPS potrebbero essere utilizzate per mappare la subsidenza in altre località.

Il set di dati ALOS-1 utilizzato in questo studio è relativamente piccolo, con il satellite che acquisisce un'immagine dell'area solo una volta ogni 46 giorni al massimo. Bekaert e i coautori non vedono l'ora di utilizzare i dati della futura missione NASA-Indian Space Research Organizaton Synthetic Aperture Radar (NISAR), previsto per il lancio nel 2021, e dalla costellazione Sentinel-1 dell'Agenzia spaziale europea, che attualmente acquisisce una nuova immagine dell'area di Hampton Roads ogni 12 giorni. NISAR acquisirà anche un'immagine ogni 12 giorni, ma a causa della sua lunghezza d'onda operativa più lunga e della maggiore risoluzione, è ben posizionato per estendere la mappatura della subsidenza in aree rurali e zone umide più difficili.

"Continuando, i dati SAR regolarmente acquisiti ci consentiranno di ridurre l'incertezza nelle nostre stime del tasso di subsidenza, che è importante per il processo decisionale, " ha detto Bekaert.

Il coautore Ben Hamlington (ODU) ha osservato, "Le informazioni riguardanti la subsidenza dovrebbero essere incorporate nelle decisioni sull'uso del suolo e prese in considerazione per la pianificazione futura". Ha presentato i risultati preliminari di questo studio a diversi comitati di pianificazione e gestione delle emergenze a Hampton Roads.

Hamlington ha detto, "Avevamo bisogno di immagini di cedimento ad alta risoluzione, ma non avevamo l'esperienza e la tecnologia per fare noi stessi l'analisi qui all'ODU. La collaborazione con JPL ci ha aiutato a costruire capacità per il futuro, e anche ottenere risultati immediati."

La carta in Rapporti scientifici è intitolato "Sondaggio radar ad apertura sintetica spaziale sulla subsidenza in Hampton Roads, Virginia (Stati Uniti)."