L'oceano a est della Groenlandia è coperto di ghiaccio tutto l'anno (la linea bianca mostra il confine del ghiaccio oceanico). L'acqua sottostante è soggetta a un processo stagionale dinamico ed è influenzata dalle correnti dell'Oceano Atlantico. Crediti:Marcello Passaro, Felix Müller / DGFI-TUM
I satelliti radar forniscono i dati utilizzati per mappare il livello del mare e le correnti oceaniche. Però, fino ad ora, il radar è stato inefficace nelle regioni in cui gli oceani sono coperti dal ghiaccio. I ricercatori dell'Università tecnica di Monaco (TUM) hanno ora sviluppato un nuovo metodo di analisi per risolvere questo problema.
Lo scioglimento della calotta polare avrebbe effetti drastici. Il livello del mare aumenterebbe di diversi metri in tutto il mondo, colpendo centinaia di milioni di persone che vivono vicino alle coste. "Questo significa che una delle domande più importanti del nostro tempo è come il cambiamento climatico stia influenzando le regioni polari, " afferma il Dr. Marcello Passaro del TUM German Geodetic Research Institute.
Ma i cambiamenti del livello del mare e delle correnti oceaniche nelle regioni ghiacciate dell'Artico e dell'Antartico in particolare sono molto difficili da rilevare. Il motivo:i segnali radar dei satelliti altimetrici esistenti vengono riflessi dal ghiaccio ai poli. Questo rende invisibile l'acqua sotto il ghiaccio.
Ma l'acqua dell'oceano passa anche attraverso crepe e aperture nel ghiaccio permanente, raggiungere la superficie. "Queste macchie d'acqua sono, però, molto piccolo, ei segnali sono altamente distorti dal ghiaccio circostante. Qui, metodi di valutazione standard come quelli utilizzati per le misurazioni effettuate in mare aperto non sono in grado di fornire risultati affidabili, " dice Passaro. Insieme a un team internazionale, ora ha sviluppato un metodo di analisi dei dati che affina la messa a fuoco del radar.
Il cuore di questa "lente a contatto" virtuale è l'algoritmo adattivo chiamato Adaptive Leading Edge Subwaveform (ALES+). ALES+ identifica automaticamente la porzione del segnale radar riflessa dall'acqua e ricava i valori del livello del mare utilizzando solo queste informazioni. Ciò consente di misurare l'altitudine dell'acqua dell'oceano che raggiunge la superficie attraverso crepe e aperture di ghiaccio. Confrontando diversi anni di misurazioni, ricercatori climatici e oceanografi possono ora trarre conclusioni sui cambiamenti del livello del mare e delle correnti oceaniche.
"La particolarità del nostro metodo è che è adattivo, "Possiamo usare lo stesso algoritmo per misurare il livello del mare nelle aree oceaniche aperte e coperte di ghiaccio", osserva Passaro. ALES+ può essere utilizzato anche per acque costiere, laghi e fiumi. Qui, i segnali sono molto vari, ma mostrano sempre determinate proprietà caratteristiche che il sistema poi apprende." Gli scienziati sono stati in grado di utilizzare uno scenario di prova nel Mare di Groenlandia per dimostrare che ALES+ restituisce livelli dell'acqua per le regioni coperte di ghiaccio e oceaniche aperte che sono significativamente più precisi dei risultati di precedenti metodi di valutazione.