Nel 2018, La NASA intensificherà la sua attenzione su una delle parti più critiche ma remote del nostro pianeta in cambiamento con il lancio di due nuove missioni satellitari e una serie di campagne aeree.

L'agenzia spaziale sta lanciando queste missioni in un momento in cui decenni di osservazioni da terra, aria e spazio hanno rivelato segni di cambiamento nelle calotte glaciali della Terra, mare ghiacciato, ghiacciai, manto nevoso e permafrost. Collettivamente, gli scienziati chiamano queste regioni ghiacciate del nostro pianeta la "criosfera".

Cambiamenti in corso con la criosfera, mentre spesso si verificano in regioni remote, hanno ripercussioni sulle persone di tutto il mondo:l'innalzamento del livello del mare colpisce le coste di tutto il mondo, più di un miliardo di persone fa affidamento sull'acqua del manto nevoso, e la diminuzione del ghiaccio marino che copre l'Oceano Artico gioca un ruolo significativo nel clima e nei modelli meteorologici della Terra.

Questa primavera, La NASA e il Centro di ricerca tedesco per le geoscienze hanno in programma il lancio della missione Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-On (GRACE-FO), satelliti gemelli che continueranno l'eredità della missione originale GRACE di tracciare le fluttuazioni nel campo gravitazionale terrestre al fine di rilevare i cambiamenti di massa, compresa la massa delle calotte glaciali e delle falde acquifere.

Questo autunno, La NASA lancerà Ice, Nube, e terra Elevation Satellite-2 (ICESat-2), che utilizzerà uno strumento laser altamente avanzato per misurare l'elevazione variabile del ghiaccio in tutto il mondo, fornendo una visione dell'altezza del ghiaccio terrestre con maggiori dettagli di quanto fosse possibile in precedenza.

Insieme le due missioni renderanno fondamentale, misure complementari dei ghiacciai e delle calotte glaciali della Terra. Entrambe le missioni faranno anche altre osservazioni chiave:per esempio, GRACE-FO misurerà le riserve di acque sotterranee e le correnti oceaniche profonde; ICESat-2 misurerà lo spessore del ghiaccio marino e l'altezza della vegetazione.

Quest'anno vedrà anche la continuazione di due importanti campagne di criosfera in volo e sul campo:Operazione IceBridge, che ha fornito una visione multidimensionale della Groenlandia, Antartide e ghiaccio marino dal 2009, e gli oceani che si sciolgono la Groenlandia, che si concentra sull'interazione tra le acque oceaniche e i ghiacciai della Groenlandia che terminano nell'oceano. Entrambe le campagne hanno iniziato le distribuzioni in Groenlandia a marzo.

Parti della criosfera terrestre forniscono acqua che sostiene la vita a più di un miliardo di persone in tutto il mondo, e le osservazioni della NASA aiuteranno le persone a gestire quella risorsa naturale. La NASA ha utilizzato strumenti scientifici aerotrasportati come l'Airborne Snow Observatory e la campagna sul campo SnowEx negli Stati Uniti occidentali che cercano di capire meglio e misurare meglio quanta acqua è contenuta nel manto nevoso, un fatto critico per questa regione dove una persona su sei fa affidamento sul manto nevoso per l'acqua. La NASA è anche coinvolta in uno sforzo internazionale chiamato High Mountain Asia Project, che cerca di capire come il cambiamento climatico sta influenzando i ghiacciai dell'Himalaya e le risorse idriche di oltre 1 miliardo di persone nella regione.

GRACE-FO e ICESat-2 utilizzeranno tecniche radicalmente diverse per osservare come le enormi calotte glaciali della Groenlandia e dell'Antartide stanno cambiando nel tempo e quanto stanno contribuendo all'innalzamento del livello del mare. A lungo pensato per essere lento e stabile, alcune regioni di entrambe le calotte glaciali hanno perso rapidamente ghiaccio negli ultimi decenni, contribuendo a un'accelerazione recentemente rilevata nell'innalzamento del livello del mare globale rispetto ai tassi del 20 ° secolo. Sulla base di simulazioni al computer, il livello globale del mare potrebbe essere da 1 a 4 piedi più alto entro il 2100 rispetto al primo decennio di questo secolo.

GRACE-FO rileva i cambiamenti della gravità terrestre nel tempo per rivelare come sta cambiando la distribuzione della massa nel sistema terrestre. Queste osservazioni forniscono informazioni cruciali su come si comportano vaste regioni di ghiaccio, come l'accelerazione della perdita di massa dall'Antartide occidentale e i guadagni più lenti nell'Antartide orientale. Lo strumento laser di ICESat-2 può misurare la velocità di variazione dell'elevazione della calotta glaciale nel corso di un anno fino a due decimi di pollice (0,4 centimetri), permettendo agli scienziati di vedere quando e dove il ghiaccio sta crescendo più spesso man mano che la neve si accumula, o diventando più sottile dalla fusione.

La missione della NASA nella ricerca sul nostro pianeta natale è quella di utilizzare il punto di osservazione dello spazio per capire come funziona la Terra come sistema, e come le diverse componenti:oceano, terra, atmosfera, biosfera e criosfera:interagiscono e si influenzano a vicenda. La variegata ricerca aerea e terrestre della NASA mira anche a fornire una visione più dettagliata non solo delle calotte glaciali della Groenlandia e dell'Antartide, ma anche delle altre componenti della criosfera:ghiaccio marino, manto nevoso, permafrost e ghiacciai.Nel corso di decenni, La NASA e altri ricercatori hanno messo insieme un quadro di come interagiscono questi diversi aspetti del sistema Terra. Decenni di osservazione e analisi rivelano tendenze significative di cambiamento.

Il ghiaccio marino estivo nell'Oceano Artico ora copre regolarmente circa il 40% in meno di area rispetto alla fine degli anni '70, quando iniziarono le continue osservazioni satellitari. Questo tipo di cambiamento significativo potrebbe aumentare il tasso di riscaldamento già in corso, influire sull'ulteriore perdita di ghiaccio marino nell'Artico, e alterare l'accesso delle navi all'Oceano Artico. ICESat-2 contribuirà alla nostra comprensione del ghiaccio marino artico misurando lo spessore del ghiaccio marino dallo spazio, fornendo agli scienziati informazioni più complete sul volume del ghiaccio marino negli oceani artico e meridionale.

La ricerca della NASA mostra che il permafrost, il terreno permanentemente congelato nell'Artico che contiene gas che intrappolano il calore come metano e anidride carbonica, si sta scongelando a velocità più elevate di quanto gli scienziati abbiano osservato in precedenza. Attraverso la ricerca aerea e sul campo in missioni come il Carbon in Arctic Reservoirs Vulnerability Experiment (CARVE) e l'Arctic-Boreal Vulnerability Experiment (ABoVE), Gli scienziati della NASA stanno cercando di migliorare le misurazioni di questa tendenza per prevederne meglio l'impatto a livello globale. Sia CARVE che alcuni aspetti di ABoVE si concentrano sul miglioramento delle misurazioni della quantità di anidride carbonica e metano rilasciata dai suoli artici.