I ricercatori che lavorano sotto la guida dell'Università tecnica di Monaco (TUM) hanno condotto le prime misurazioni precise e complete dell'innalzamento del livello del mare nel Mar Baltico e nel Mare del Nord. Un nuovo metodo consente ora di determinare le variazioni del livello del mare con precisione millimetrica anche nelle zone costiere e in caso di copertura di ghiaccio marino. Questo è di vitale importanza per la pianificazione delle misure di protezione.

Per i miliardi di persone che vivono nelle zone costiere, L'innalzamento del livello del mare causato dal cambiamento climatico può rappresentare una minaccia esistenziale. "Per proteggere le persone e le infrastrutture, ad esempio costruendo strutture di protezione dalle inondazioni, proteggere i porti o innalzare le dighe:abbiamo bisogno di previsioni affidabili sull'andamento del livello del mare, " spiega il Prof. Florian Seitz, il direttore dell'Istituto tedesco di ricerca geodetica presso TUM. "Però, ciò richiede dati precisi con un'elevata risoluzione spaziale. E fino ad ora, la copertura estesa richiesta non era disponibile."

Specialmente vicino alle coste, dove così tante città, porti, si trovano strutture industriali e aree residenziali:la qualità dei dati raccolti dai satelliti radar in orbita intorno alla Terra per decenni è stata compromessa da elevati rapporti segnale-rumore. Il motivo:montagne, baie e isole al largo disperdono i segnali e distorcono gli echi riflessi. Un altro problema è il ghiaccio marino, che copre parti degli oceani in inverno, ed è impenetrabile ai radar.

Nel progetto Baltic Sea Level (Baltic SEAL), un team di ricercatori di TUM ha lavorato con partner internazionali per sviluppare algoritmi per elaborare i dati di misurazione dai satelliti radar per consentire misurazioni precise e ad alta risoluzione dei cambiamenti del livello del mare anche nelle aree costiere e sotto il ghiaccio marino.

Ghiaccio penetrante e isole con radar

I ricercatori hanno scelto il Mar Baltico come regione modello:"I dati di questa regione sono particolarmente adatti per lo sviluppo di nuovi metodi perché molteplici fattori rendono difficile l'analisi:la forma complessa della costa, ghiaccio marino e vento. Allo stesso tempo, ci sono molte misurazioni locali del livello del mare per corroborare i risultati, " afferma il responsabile del progetto, il dott. Marcello Passaro. "Un metodo analitico che funziona nel Mar Baltico può essere facilmente adattato ad altre regioni".

Per gestire centinaia di milioni di misurazioni radar effettuate tra il 1995 e il 2019, il team ha sviluppato un processo in più fasi:nella prima fase, hanno calibrato le misurazioni delle varie missioni satellitari in modo che potessero essere combinate. Con algoritmi appositamente sviluppati, sono stati quindi in grado di rilevare segnali dall'acqua di mare coperta di ghiaccio nelle riflessioni radar prodotte lungo crepe e fessure. Ciò ha permesso di determinare il livello del mare per i mesi invernali. Con nuovi metodi di calcolo hanno anche ottenuto una migliore risoluzione degli echi radar vicino alla terraferma.

Di conseguenza, è ora possibile misurare i livelli del mare nelle aree costiere e confrontare i risultati con i record di marea locali. I dati elaborati sono stati quindi inseriti in una griglia fine con una risoluzione da 6 a 7 km utilizzando un algoritmo sviluppato dal team. Il risultato:un set di dati estremamente preciso che copre l'intera regione.

I maggiori innalzamenti del livello del mare si stanno verificando nella baia di Botnia

L'analisi di questi dati per il Mar Baltico mostra gli effetti regionali dell'innalzamento del livello del mare nell'ultimo quarto di secolo:il livello del mare è aumentato a un tasso annuo di 2-3 millimetri nel sud, sulle coste tedesche e danesi, rispetto ai 6 millimetri del nord-est, nella baia di Botnia. La causa di questo forte aumento:Forti venti da sud-ovest che spingono le acque verso nord e verso est. Questo aumento superiore alla media del livello del mare non rappresenta una minaccia per gli abitanti delle coste, però, perché la terra è in aumento dalla fine dell'ultima era glaciale, attualmente a un tasso annuo fino a 1 cm.

"Attraverso i processi di nuova concezione per l'analisi e la combinazione dei dati radar, siamo ora in grado di giungere a conclusioni precise e affidabili sui cambiamenti del livello del mare negli ultimi decenni anche per altre regioni costiere, " aggiunge la dott.ssa Denise Dettmering. La ricercatrice ha anche creato un set di dati completo per la regione del Mare del Nord:il livello del mare sta aumentando di 2,6 millimetri all'anno, e di 3,2 millimetri nella baia tedesca. Le tendenze locali possono essere determinate utilizzando il set di dati e il manuale utente, entrambi accessibili gratuitamente online. "Con i dati, i ricercatori possono verificare i loro modelli climatici, Per esempio, e le autorità pubbliche possono pianificare misure di protezione adeguate, "dice il dottor Seitz.