Nel corso di quasi tre decenni, una serie ininterrotta di satelliti ha fatto il giro del nostro pianeta, misurare diligentemente il livello del mare. La registrazione continua dell'altezza dell'oceano che hanno costruito ha aiutato i ricercatori a rivelare il funzionamento interno di fenomeni meteorologici come El Niño e a prevedere quanto l'oceano potrebbe invadere le coste di tutto il mondo. Ora, ingegneri e scienziati stanno preparando due satelliti identici da aggiungere a questa eredità, estendendo il set di dati di un altro decennio.

Entrambi i veicoli spaziali fanno parte della missione Sentinel-6/Jason-CS (Continuity of Service), una collaborazione tra Stati Uniti ed Europa che mira a effettuare alcune delle misurazioni più accurate del livello del mare in tutto il mondo. Il primo satellite da lanciare, Sentinella-6 Michael Freilich, decollerà a novembre. il suo gemello, Sentinella-6B, verrà lanciato nel 2025. Entrambi valuteranno il livello del mare inviando segnali elettromagnetici nell'oceano e misurando quanto tempo impiegano per tornare alla navicella spaziale.

"Questa missione continuerà il prezioso lavoro di misurazione accurata dell'altezza della superficie del mare, " ha detto Karen St. Germain, direttore della Divisione Scienze della Terra della NASA. "Queste misurazioni ci consentono di comprendere e prevedere i cambiamenti del livello del mare che influenzeranno le persone che vivono nelle regioni costiere di tutto il mondo".

Il satellite si baserà sugli sforzi iniziati nel 1992 con il lancio della missione TOPEX/Poseidon e proseguiti con altre tre missioni nel corso degli anni:Jason-1, OSTM/Jason-2, e Giasone-3. Sentinel-6/Jason-CS mira ad estendere di altri 10 anni il set di dati sul livello del mare di quasi 30 anni che queste precedenti missioni hanno costruito.

La misurazione dell'altezza dell'oceano fornisce agli scienziati un'indicazione in tempo reale di come sta cambiando il clima della Terra, disse Josh Willis, scienziato del progetto della missione presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California. Gli oceani assorbono circa il 90% del calore in eccesso dal clima di riscaldamento del pianeta. L'acqua di mare si espande mentre si riscalda, con conseguente circa un terzo dell'innalzamento medio globale del livello del mare moderno. Lo scioglimento del ghiaccio da fonti terrestri come ghiacciai e calotte glaciali spiega il resto.

Per capire come l'innalzamento dei mari influenzerà l'umanità, i ricercatori devono sapere quanto velocemente sta accadendo, disse Willis. "I satelliti sono lo strumento più importante per comunicarci questo tasso, " ha spiegato. "Sono una specie di campanello d'allarme per questo strisciante impatto del riscaldamento globale che inonderà le coste di tutto il mondo e colpirà centinaia di milioni di persone".

Attualmente, il livello del mare sale in media di 0,13 pollici (3,3 millimetri) all'anno, più del doppio rispetto all'inizio del XX secolo. "Entro il 2050, avremo una costa diversa da quella di oggi, " disse Willis.

"Mentre sempre più persone si spostano nelle regioni costiere, e le megalopoli costiere continuano a svilupparsi, l'impatto del cambiamento del livello del mare sarà più profondo su quelle società, " ha detto Craig Donlon, scienziato del progetto di missione presso l'Agenzia spaziale europea.

Stabilire lo standard

Le informazioni raccolte da Sentinel-6 Michael Freilich si uniranno a un set di dati che è diventato il gold standard per gli studi climatici dallo spazio. Questo perché la catena di satelliti sovrapposti iniziata con TOPEX/Poseidon ha misurato continuamente l'altezza degli oceani sin dai primi anni '90. Questa continuità è la chiave del successo di questo set di dati.

Alcuni dei set di dati a lungo termine su cui si basano gli scienziati del clima, come la temperatura dell'oceano o l'altezza delle maree, presentano lacune o grandi cambiamenti nel modo in cui i dati sono stati raccolti (come prima e dopo l'inizio delle registrazioni satellitari) che rendono difficile la comprensione del segnale climatico a lungo termine. I ricercatori devono tenere conto di queste variazioni per garantire che i loro risultati siano veramente rappresentativi dei fenomeni che stanno osservando.

I satelliti che seguirono TOPEX/Poseidon—Jason-1, OSTM/Jason-2, e Giasone-3 - volarono nella stessa orbita l'uno dell'altro, ogni lancio prima che il più vecchio fosse dismesso. Quando Sentinel-6 Michael Freilich decolla entro la fine dell'anno, orbiterà intorno alla Terra 30 secondi dietro al satellite Jason-3, lanciato nel 2016. Gli scienziati trascorreranno quindi un anno a calibrare in modo incrociato i dati raccolti dai due satelliti per garantire la continuità delle misurazioni da una missione all'altra. Ingegneri e scienziati effettueranno la stessa calibrazione incrociata con il gemello di Sentinel-6 Michael Freilich tra cinque anni mentre la missione del suo predecessore si concluderà.

Senza questi satelliti e i dati che hanno raccolto, i ricercatori avrebbero una comprensione molto più approssimativa del tasso di innalzamento del livello del mare, così come di fenomeni come El Niño. Questo è un modello meteorologico innescato da un enorme spostamento dei venti che normalmente soffiano da est a ovest attraverso l'Oceano Pacifico equatoriale. Un El Niño può spostare le correnti oceaniche e i modelli meteorologici globali, portando piogge torrenziali negli Stati Uniti sud-occidentali e provocando siccità in Asia e Australia. La sua controparte, La bambina, può avere l'effetto opposto.

Una delle scoperte che emergono da questo set di dati sul livello del mare sono gli effetti di vasta portata che El Niño e La Niña possono avere sul mondo. "Nel 2010, c'era un'enorme La Niña che essenzialmente ha allagato vaste parti dell'Australia e del sud-est asiatico. Ha piovuto così tanto sulla terra, ha abbassato il livello del mare globale di un centimetro [0,4 pollici], " ha detto Willis. "Non avevamo idea che potesse avere un impatto così massiccio sul livello globale del mare".

La visione globale che fornirà il satellite Sentinel-6 Michael Freilich, insieme ai dati sul livello del mare provenienti da modelli e stazioni di osservazione, fornirà preziose informazioni per i governi e le autorità locali incaricati di pianificare cose come l'innalzamento del livello del mare e le tempeste, disse Donlon.