La spedizione dell'Osservatorio multidisciplinare alla deriva per lo studio del clima artico (MOSAiC) darà un contributo importante alla scienza del clima artico. Guidato dall'Istituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz per la ricerca polare e marina (AWI), è la più grande spedizione polare di tutti i tempi. Coinvolge il rompighiaccio della ricerca tedesca Polarstern che trascorre un anno intrappolato nel ghiaccio marino in modo che gli scienziati di tutto il mondo possano studiare l'Artico come epicentro del riscaldamento globale e ottenere intuizioni fondamentali che sono fondamentali per comprendere meglio il cambiamento climatico globale - e l'ESA sta contribuendo con una serie di esperimenti. Durante l'inverno polare, i ricercatori sono sottoposti a temperature fino a –45°C e all'oscurità perpetua. Credito:Istituto Alfred-Wegener/Esther Horvath , CC BY-SA 3.0 IGO
Risparmia un pensiero questo Natale per i ricercatori accovacciati sul loro rompighiaccio Polarstern, alla deriva nell'Oceano Artico ghiacciato. Sottoposto a temperature fino a –45°C e all'oscurità perpetua dell'inverno polare, sono volenterosi partecipanti al MOSAiC, la spedizione di ricerca polare più grande e più lunga del mondo. Nonostante l'oscurità, però, i ricercatori e l'equipaggio rimangono consapevoli di ciò che sta accadendo nelle vicinanze. Come? Con l'aiuto di satelliti di imaging radar.
Nel corso di un anno, un totale di circa 600 ricercatori provenienti da 20 paesi prenderanno parte alle diverse fasi della spedizione dell'Osservatorio multidisciplinare alla deriva per lo studio del clima artico (o MOSAiC).
Dopo essere entrato nell'Oceano Artico in ottobre, la Polarstern è andata alla deriva attraverso l'Artico centrale a circa 7 km al giorno con il vento e le correnti che dovrebbero portarla vicino al Polo Nord geografico prima di uscire la prossima primavera o estate.
A bordo, gli scienziati stanno effettuando numerosi esperimenti sul ghiaccio marino intorno alla nave per comprendere meglio l'impatto del cambiamento climatico sul ghiaccio marino e sull'ambiente artico. Il team ha ora stabilito centinaia di strumenti sul ghiaccio marino che circonda la nave entro una distanza di 50 km.
Nonostante l'oscurità che attualmente avvolge la nave mentre si sposta nel mare ghiacciato, i ricercatori e l'equipaggio non sono ciechi e rimangono consapevoli di ciò che sta accadendo grazie ai satelliti di imaging radar del programma europeo Copernicus, Canada, Germania e Giappone.
A settembre 2019, il rompighiaccio di ricerca tedesco Polarstern è salpato da Tromsø, Norvegia, trascorrere un anno alla deriva nell'Oceano Artico, intrappolato nel ghiaccio. L'obiettivo della spedizione MOSAiC è quello di dare un'occhiata più da vicino mai vista all'Artico come epicentro del riscaldamento globale e ottenere intuizioni fondamentali che sono fondamentali per comprendere meglio il cambiamento climatico globale. Centinaia di ricercatori provenienti da 20 paesi prendono parte a questa impresa eccezionale. Questa animazione mostra la rotta e la deriva di Polarstern, nonché la crescita del ghiaccio marino invernale. Credito:MOSAiC team/US National Snow &Ice Data Center per l'estensione del ghiaccio marino
Ghiaccio marino vicino alla spedizione artica MOSAiC
L'equipaggio e gli scienziati monitorano il ghiaccio marino e generano mappe notevoli dei banchi di ghiaccio marino che circondano la nave. Questi satelliti radar attraversano quotidianamente l'Artico e portano con sé la propria fonte di illuminazione, che permette loro di attraversare l'oscurità invernale artica, rilevando e mappando continuamente le condizioni del ghiaccio marino sottostanti.
Suman Singha, dall'Istituto di tecnologia di telerilevamento del Centro aerospaziale tedesco, aiuta a coordinare l'acquisizione di immagini da diversi satelliti ed è responsabile della trasmissione delle preziose informazioni alla nave.
"Queste informazioni sono molto necessarie alla Polarstern, soprattutto all'inizio della spedizione, quando la sfida era trovare il giusto tipo di banchisa in grado di ospitare sia la Polarstern che il dispiegamento di tutti gli strumenti scientifici sul ghiaccio attorno al rompighiaccio, "dice il dottor Singha.
Immagine radar dal satellite giapponese ALOS-2 del ghiaccio marino vicino al rompighiaccio Polarstern. Polarstern è alla deriva nel ghiaccio marino artico per un anno per la spedizione di ricerca polare MOSAiC. Durante l'inverno polare, i ricercatori utilizzano immagini radar satellitari come questa per monitorare il ghiaccio marino nell'area circostante. In questa immagine a falsi colori, acquisita il 19 novembre 2019, crepe blu scuro mostrano cavi d'acqua aperta o ghiaccio sottile tra i banchi di ghiaccio. Le strutture simili a filamenti bianchi sono tipicamente creste di ghiaccio marino o altro ghiaccio marino deformato. Attestazione:JAXA
"Qui abbiamo fatto uso di immagini radar ad alta risoluzione dal satellite tedesco TerraSAR-X per aiutare a localizzare il miglior lastrone possibile, a cui da allora è stato dato il nome di Fortezza. Il monitoraggio della sicurezza del lastrone rimane quindi una sfida costante".
Contribuiscono allo sforzo di mappatura internazionale anche i satelliti europei Copernicus Sentinel-1 che forniscono una copertura continua su un'ampia area del sito, aiutando a seguire e prevedere la deriva in continua evoluzione del ghiaccio marino fino a 300 km di distanza dalla nave.
Il satellite giapponese ALOS-2 con il suo sensore PalSAR-2 utilizza una lunghezza d'onda molto più lunga di Copernicus Sentinel-1 e TerraSAR-X per mappare i banchi di ghiaccio marino e le condizioni sottostanti.
Malcolm Davidson dell'ESA ha dichiarato:"La lunghezza d'onda è importante quando si tratta di satelliti radar poiché una particolare lunghezza d'onda influenza notevolmente le informazioni fornite dal satellite.
"In Europa siamo molto interessati alle informazioni aggiuntive che ALOS-2 può fornire sulle condizioni del ghiaccio marino, specialmente ora che stiamo sviluppando il nostro satellite radar a lunghezza d'onda lunga chiamato missione L-band Synthetic Aperture, ROSE-L – che è una delle sei missioni candidate ad alta priorità di Copernico.
I ricercatori che partecipano alla spedizione MOSAiC non devono solo tenere d'occhio il ghiaccio marino in continua evoluzione, ma anche sui visitatori. Questi orsi polari sembrano divertirsi a giocare con le bandierine. Guidato dall'Istituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz per la ricerca polare e marina MOSAiC è la più grande spedizione polare a bordo di una nave di tutti i tempi. Coinvolge il rompighiaccio della ricerca tedesca Polarstern che trascorre un anno intrappolato e alla deriva nel ghiaccio marino in modo che gli scienziati di tutto il mondo possano studiare l'Artico come epicentro del riscaldamento globale e ottenere intuizioni fondamentali che sono fondamentali per comprendere meglio il cambiamento climatico globale. Credito:Istituto Alfred-Wegener/Esther Horvath, CC BY-SA 3.0 IGO
Ad esempio, rilevare le creste di ghiaccio marino è fondamentale per una navigazione sicura nell'Artico e queste sono molto più facili da identificare con ALOS-2 che con i satelliti europei esistenti".
Mentre Polarstern ora va alla deriva attraverso l'oceano ghiacciato e scuro per i prossimi mesi, gli occhi radar nel cielo continueranno a monitorare i suoi progressi attraverso l'Artico e ad accompagnare i ricercatori per il resto di questa straordinaria spedizione.
