Poiché la salsedine delle acque superficiali oceaniche è una variabile chiave nel sistema climatico, capire come questo cambia è importante per capire il cambiamento climatico. Grazie all'iniziativa dell'ESA per il cambiamento climatico, gli scienziati ora hanno una visione migliore della salinità della superficie del mare con il set di dati globale più completo mai prodotto dallo spazio.

Se sei un appassionato nuotatore di mare, potresti aver notato che l'acqua può essere più salata in alcuni punti rispetto ad altri. Questo perché la salsedine dell'acqua dipende dalle vicine aggiunte di acqua dolce dai fiumi, piovere, ghiacciai o calotte glaciali, o sulla rimozione dell'acqua per evaporazione.

La salinità della superficie oceanica può essere monitorata dallo spazio utilizzando i satelliti per fornire una visione globale dei modelli variabili della salinità della superficie marina attraverso gli oceani.

Livelli di salinità insoliti possono indicare l'inizio di eventi climatici estremi, come El Niño. Le mappe globali della salinità della superficie del mare sono particolarmente utili per studiare il ciclo dell'acqua, scambi oceano-atmosfera e circolazione oceanica, che sono tutti componenti vitali del sistema climatico che trasportano calore, quantità di moto, carbonio e nutrienti in tutto il mondo.

Un progetto nuovo e in corso per la Climate Change Initiative (CCI) dell'ESA, un programma di ricerca dedicato alla generazione di set di dati accurati e a lungo termine per 21 variabili climatiche essenziali, richiesto dalla Convenzione quadro delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici e dal Gruppo intergovernativo di esperti sul cambiamento climatico, ha generato il set di dati globale più completo sulla salinità della superficie marina dallo spazio fino ad oggi.

"Il progetto mira a migliorare in modo significativo la qualità e la lunghezza dei set di dati disponibili per il monitoraggio della salinità della superficie marina in tutto il mondo, "dice Susanne Meclemburgo, capo dell'Ufficio Clima dell'ESA. "Siamo ansiosi di vedere questo nuovo set di dati utilizzato e testato in una varietà di applicazioni, in particolare per migliorare la nostra comprensione del ruolo fondamentale che gli oceani hanno nel clima".

Il gruppo di ricerca, guidato da Jacqueline Boutin di LOCEAN e Nicolas Reul di IFREMER, ha unito i dati di tre missioni satellitari per creare una serie temporale globale che abbraccia nove anni, con mappe prodotte ogni settimana e ogni mese con una risoluzione spaziale di 50 km.

Hanno usato le osservazioni della temperatura di luminosità per ricavare la salinità della superficie del mare dai sensori a microonde a bordo dello SMOS, Acquario, e Soil Moisture Active Passive missioni satellitari.

Il dottor Boutin ha detto, "Combinando e confrontando le misurazioni tra i diversi sensori, il team è stato in grado di migliorare la precisione delle mappe della salinità della superficie marina di circa il 30%".

Le misurazioni della salinità effettuate dagli anni '50 indicano che a livello globale, le zone più saline dell'oceano stanno diventando più salate, e le aree di acqua dolce stanno diventando più fresche. I dati per questo, però, sono relativamente grossolani, prese dalle navi.

È solo dall'inizio del 21° secolo che sono stati installati galleggianti oceanici chiamati Argo, in media ogni 300 km, fornire profili verticali di salinità del sottosuolo tra circa 5 me 2000 m di profondità ad intervalli di 10 giorni.

"Il monitoraggio della salinità dallo spazio aiuta a risolvere le scale spaziali e temporali che sono scarsamente campionate da piattaforme in situ che effettuano osservazioni dirette, e colma le lacune nel sistema di osservazione, " dice il dottor Boutin.

Gli scambi oceano-atmosfera sono guidati dai venti intorno al globo, così come dagli scambi tra la superficie e l'oceano sotterraneo dovuti a cambiamenti nella densità dell'acqua stessa. La densità dell'acqua dipende sia dalla temperatura che dalla salinità. L'acqua calda è meno densa dell'acqua fredda, ma l'acqua salata è più densa dell'acqua dolce. in profondità, la circolazione oceanica è alimentata dalle differenze di densità tra le masse d'acqua.

Lo studio dei cambiamenti globali nella salinità sulla superficie dell'oceano può aiutare gli scienziati del clima a modellare gli scambi tra l'atmosfera e la superficie dell'oceano e tra la superficie dell'oceano e gli strati oceanici più profondi e prevedere il cambiamento. I cambiamenti regionali nella salinità sono legati a eventi climatici inter-annuali periodici come El Niño. La salinità è anche implicata nell'intensificazione del ciclo globale dell'acqua.

Per dimostrare i vantaggi del nuovo set di dati, Il progetto CCI Sea Surface Salinity dell'ESA sta effettuando una serie di studi sul clima. Questi sono focalizzati su una migliore comprensione del ciclo dell'acqua nel Golfo del Bengala, un'area soggetta a gravi cicloni tropicali, e nel Golfo di Guinea; sulla comprensione del ruolo della salinità sulla stratificazione dello strato superiore dell'oceano e del suo effetto sugli scambi aria-mare; e su una ricostruzione della variabilità climatica nell'Atlantico che comprende l'anomalia di salinità del Nord Atlantico recentemente osservata.

Il team sta attualmente lavorando con gli scienziati del clima per confrontare il nuovo set di dati con le osservazioni in situ dei galleggianti e delle navi Argo, e con l'output dei modelli.

Il set di dati è disponibile gratuitamente per il download dal CCI Open Data Portal.