Gli scienziati sono preoccupati per una lacuna nei dati satellitari che venivano utilizzati per monitorare i cambiamenti del bilancio di massa dei ghiacciai del mondo. Utilizzando dati alternativi, un nuovo studio ha contribuito a colmare il divario, creando un record continuo dei tassi di ritiro dei ghiacciai in tutto il mondo dal 2002 fino ad oggi. È importante monitorare i cambiamenti nel bilancio di massa:i cambiamenti netti nella massa di un ghiacciaio, dopo aver tenuto conto dei guadagni derivanti dalle nevicate e delle perdite dallo scioglimento e dal distacco degli iceberg, al fine di generare previsioni affidabili sull'innalzamento del livello del mare.

Telerilevamento (che acquisisce informazioni sulla Terra senza entrare in contatto diretto con essa, come attraverso immagini satellitari e droni) ha rivoluzionato lo studio dei ghiacciai. Le missioni satellitari stanno raccogliendo una vasta gamma di dati sui nostri ghiacciai e calotte glaciali ad alta risoluzione e su larga scala. A confronto, le misurazioni del suolo pre-satellite sono spazialmente approssimative, mentre i modelli fisici spesso non catturano il cambiamento locale con sufficiente precisione. "Il telerilevamento è l'unico modo per rilevare i ghiacciai in modo completo con un metodo uniforme negli anni a venire, La coautrice dello studio Isabella Velicogna dell'Università della California Irvine ha dichiarato a GlacierHub.

Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) è una missione satellitare utile nello studio dei ghiacciai. È una missione congiunta della NASA e del Centro aerospaziale tedesco, lanciato nel 2002. Mappa le variazioni del campo gravitazionale terrestre effettuando misurazioni della distanza tra due satelliti identici separati in orbita polare, 500 km sopra la Terra. I satelliti GRACE rilevano le modifiche nel campo gravitazionale che risultano dai cambiamenti di massa; possono quindi tracciare la perdita di massa dai ghiacciai del mondo negli oceani con una precisione senza precedenti. I satelliti GRACE sono straordinari nel modo in cui si seguono l'un l'altro in un'orbita perfetta, muovendosi in un movimento di tiro e trazione mentre vengono deviati dal campo gravitazionale. Il leggero spostamento della distanza tra i satelliti mentre completano la loro orbita ci dice dettagli precisi sui movimenti di massa sulla Terra tra ogni minuto.

La missione GRACE si è conclusa nell'ottobre 2017, dopo aver esteso 12 anni oltre il suo servizio previsto. È stato seguito dal suo successore, GRACE proseguimento, nel 2018. GRACE-FO acquisisce i dati allo stesso modo di GRACE, con qualche piccola modifica. Sebbene GRACE-FO stia producendo dati che corrispondono alla precisione e alla risoluzione della missione originale, c'era un divario di 11 mesi nei dati tra le due missioni. Velicogna ha detto a GlacierHub "questo era di grande preoccupazione perché gli scienziati non erano consapevoli di ciò che si erano persi durante quegli 11 mesi, soprattutto perché i ghiacciai possono cambiare molto da un anno all'altro." Sebbene le tendenze a lungo termine siano chiare, sono i dettagli nelle tendenze annuali e nelle tendenze regionali che gli scienziati stavano cercando di scoprire durante l'inattività di GRACE.

Numerosi studi sulla perdita di massa dei ghiacciai hanno utilizzato i dati GRACE su diverse serie temporali (come questo studio del 2019 di Wouters et al.), rendendo difficile confrontare le medie prodotte dai vari studi. Il nuovo studio di Velicogna e dei suoi colleghi è il primo che utilizza le serie temporali complete dei dati GRACE e GRACE-FO. Hanno affrontato la lacuna dei dati utilizzando i dati di rianalisi MERRA-2, che assimila vari dati osservativi. Il team ha calcolato che i ghiacciai e le calotte glaciali del mondo hanno perso una media di 281,5 gigatonnellate di ghiaccio all'anno, che equivale a 13 mm di innalzamento cumulativo del livello del mare. L'Alaska e l'Artico canadese hanno dominato la perdita di massa, mentre le Ande meridionali e l'Asia di alta montagna sono arrivate rispettivamente terza e quarta in termini di maggior massa persa all'anno. Isabella Velicogna ha dichiarato a GlacierHub che il successo di MERRA-2 "mostra che la rianalisi e i modelli climatici globali hanno fatto molta strada e stanno diventando sempre più affidabili".

Colmare il divario offre agli scienziati un record di quasi due decenni di perdita di massa dei ghiacciai nel mondo. Alex Gardner del Jet Propulsion Laboratory della NASA ha evidenziato l'importanza della continuità in questi dati, dicendo a GlacierHub, "La continuità è di gran lunga la cosa più importante, oltre la novità dell'ingegneria."

Parlando delle implicazioni del divario nei dati e guardando oltre GRACE-FO, Gardner ha affermato che il raggiungimento a lungo termine, osservazioni su scala decennale è importante. "C'è molto rumore nel sistema a causa dei modelli meteorologici a breve termine, e dobbiamo ridurre questo rumore" per catturare le tendenze del clima, Lui ha spiegato.

Per quanto riguarda il mantenimento della continuità dei dati nel futuro, Gardner ha detto a GlacierHub che "Non appena viene lanciata una missione, devi iniziare a prepararti per il prossimo." Sono in corso discussioni alla NASA per quello che sarà GRACE-2. Tuttavia "è politicamente difficile, perché appena hai finito una missione ne chiedi già di più, e devi trovare collaboratori e più fonti di finanziamento." Guardando al futuro, ha detto che "Fino a quando non avremo un programma tipo Copernico, rischieremo sempre lacune." Copernicus è il programma europeo di osservazione continua della Terra, che copre molteplici missioni dell'Agenzia spaziale europea.

Per il caso della NASA, ha affermato che ci vorrà del tempo per ottenere un "spostamento culturale" verso la continuità dei dati, poiché la NASA storicamente è stata motivata dalla novità, innovazione e spingendo i limiti dell'ingegneria. Gardner crede che questo atteggiamento stia lentamente cambiando, però, come altri stanno realizzando il valore nella continuità.

È forse preoccupante, tuttavia, che mentre gli atteggiamenti interni alla NASA potrebbero cambiare, quelli dell'amministrazione Trump no. È stato riferito che il budget 2021 di Trump vedrà un taglio dell'11% alla scienza e alla ricerca svolta dalla NASA, con molte altre importanti agenzie scientifiche che affrontano simili, se non maggiore, tagli ai finanziamenti. Le priorità si sono costantemente spostate dalla ricerca incentrata sui cambiamenti climatici all'esplorazione dello spazio e all'investimento in progressi tecnologici per il futuro, come l'intelligenza artificiale e la scienza dell'informazione quantistica. Uno dei principali obiettivi della Casa Bianca è accelerare i piani per il programma Artemis della NASA, per far sbarcare le prossime persone sulla Luna entro il 2024. L'amministrazione Trump ha annunciato significativi aumenti di spesa per diversi anni per ridurre di quattro anni l'obiettivo originale del 2028 per un atterraggio lunare, al 2024.

Queste attività dimostrano il valore sia dei dati satellitari GRACE che dei dati di rianalisi MERRA. L'accordo tra GRACE e MERRA attraverso il divario di dati è una storia di successo per i futuri scienziati che riconoscono l'importanza della coerenza e dell'uniformità nella scienza. Poiché l'ambiente ostile che circonda i finanziamenti scientifici può portare a future lacune nei dati nei nostri registri satellitari, studi come questi che trovano fonti di dati alternative plausibili potrebbero diventare ancora più utili e importanti in futuro.

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione dell'Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.