Credito:CCI
All'inizio di questo mese, l'Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) ha pubblicato il suo ultimo rapporto di valutazione che espone le prove accumulate della crisi climatica. Il rapporto identifica i satelliti per l'osservazione della Terra come uno strumento fondamentale per monitorare le cause e gli effetti del cambiamento climatico e riconosce direttamente il contributo della Climate Change Initiative dell'ESA, un programma di ricerca che attinge alle osservazioni di più missioni satellitari.
È il rapporto IPCC più forte e significativo fino ad oggi, incorporando i progressi nelle osservazioni climatiche, metodi di analisi e modellazione, e sarà un input chiave per i negoziati sul clima e il processo decisionale.
Tratto da 14 000 pubblicazioni scientifiche, il rapporto conclude che "è inequivocabile che l'influenza umana ha riscaldato l'atmosfera, oceano e terra" e avverte che i cambiamenti allo stato di molte parti del sistema climatico sono "senza precedenti da molti secoli a molte migliaia di anni".
L'anidride carbonica è ora al suo livello più alto da almeno due milioni di anni, e ogni tonnellata si aggiunge al riscaldamento globale. Ciò sta causando cambiamenti diffusi e rapidi nell'atmosfera, oceano, criosfera e biosfera.
Attraverso molti capitoli, il rapporto mette in evidenza il prezioso contributo che i satelliti forniscono nel monitoraggio del cambiamento e nel miglioramento dei modelli per la previsione del clima. Record di dati osservativi nuovi e migliorati, che sono più lunghe dal precedente rapporto dell'IPCC nel 2013, sostenere una maggiore fiducia nelle valutazioni di attribuzione del clima.
"L'ultimo rapporto dell'IPCC dimostra chiaramente il valore dei programmi dell'ESA nel fornire la base di prove per il monitoraggio e la comprensione dei cambiamenti climatici". disse Josef Aschbacher, Direttore Generale dell'ESA. "Questi fatti concreti sono anche molto apprezzati dai decisori politici in Europa e nel mondo".
Il rapporto riconosce esplicitamente la Climate Change Initiative (CCI) dell'ESA, che supporta i team scientifici nella creazione di set di dati a lungo termine che coprono fino a quattro decenni per aspetti chiave del clima, note come variabili climatiche essenziali.
Queste variabili sono alla base degli "indicatori principali" per il monitoraggio del clima. Quindici scienziati del programma CCI dell'ESA hanno lavorato come autori che hanno contribuito al rapporto, con cinque ruoli di autore principale e coordinatore.
Il ghiacciaio Upsala è il terzo ghiacciaio più grande nel campo di ghiaccio della Patagonia meridionale. Molti ghiacciai nel campo di ghiaccio della Patagonia, compreso Upsala, si sono ritirati negli ultimi 50 anni a causa dell'aumento delle temperature. Satelliti per l'osservazione della Terra, inclusa la missione Copernicus Sentinel-2, hanno monitorato da vicino il ghiacciaio Upsala e hanno rivelato che si è ritirato di circa 9 km tra il 1985 e il 2021. I dati satellitari possono aiutare a monitorare i cambiamenti nella massa del ghiacciaio e, successivamente, loro contributo all'innalzamento del livello del mare. Credito:contiene i dati modificati di Copernicus Sentinel (2021), trattati dall'ESA, CC BY-SA 3.0 IGO
Mare ghiacciato
Il telerilevamento ha rivoluzionato la nostra conoscenza delle aree ghiacciate del mondo, particolarmente vicino ai poli dove le condizioni rendono difficili le osservazioni di superficie.
Settembre L'estensione del ghiaccio marino artico continua il suo declino a lungo termine, una tendenza tracciata dallo spazio dal 1979. Le simulazioni del modello mostrate nel rapporto insieme al set di dati osservativi basato su satellite supportato dall'ESA CCI prevedono che il mare artico sarà praticamente "libero dai ghiacci" in estate almeno una volta entro il 2050.
Declino del ghiacciaio
La maggior parte dei ghiacciai del mondo è in ritirata. La perdita di ghiaccio glaciale è accelerata dagli anni '90 ed è "molto probabile" guidata dall'influenza umana. Registrazioni satellitari, e ricerca sostenuta da CCI, che contribuiscono agli inventari globali dei ghiacciai, fornire linee di prova cruciali nel rapporto. Questi dati tengono traccia del bilancio di massa dei ghiacciai e dei cambiamenti di elevazione in migliaia di ghiacciai remoti in tutto il mondo e valutano il loro contributo all'innalzamento del livello del mare.
La lastra di ghiaccio si scioglie
Mentre il declino estivo del ghiaccio marino può essere invertito entro decenni se le emissioni di gas serra vengono ridotte rapidamente, molti altri cambiamenti continueranno per centinaia o migliaia di anni. In particolare questi sono lo scioglimento delle calotte glaciali, innalzamento del livello del mare, il riscaldamento e l'acidificazione degli oceani.
Questa animazione mostra l'estensione del permafrost dal 1997 al 2018. I suoli artici congelati sono destinati a rilasciare nell'atmosfera grandi quantità di gas serra mentre continuano a scongelarsi nei prossimi decenni. Nonostante le preoccupazioni che questo alimenterà il futuro riscaldamento globale, la portata e la velocità di questo importante processo climatico rimangono incerte. Per aiutare a colmare questa lacuna di conoscenza, I ricercatori finanziati dall'ESA hanno sviluppato e rilasciato un nuovo set di dati sul permafrost:il più lungo, record di permafrost derivato dal satellite attualmente disponibile. Credito:ESA (fonte dati:Permafrost CCI, Obu, J. et al. 2020)
La calotta glaciale della Groenlandia ha perso circa 4890 Gt di ghiaccio dagli anni '90 a causa dello scioglimento della superficie e del deflusso. La perdita della calotta glaciale antartica è di circa 2670 Gt per un periodo simile, dominato dallo scioglimento della calotta glaciale antartica occidentale.
Le nuove intuizioni dall'ultimo rapporto dell'IPCC sono state rese possibili combinando le osservazioni con la modellazione per comprendere i processi di superficie che determinano la perdita di ghiaccio. Il tasso di perdita di calotta glaciale sta accelerando:il rapporto rileva un aumento di quattro volte della perdita di calotta glaciale tra il 1992-1999 e il 2010-2019.
Osservazioni da più missioni, compresi i dati dell'ERS-1 dell'ESA, ERS-2, missioni Envisat e CryoSat, così come la missione Copernicus Sentinel-1 dell'UE, si sono rivelati fondamentali per monitorare i cambiamenti delle calotte glaciali, che insieme alla perdita di massa del ghiacciaio, sono ora i principali contributori all'innalzamento globale del livello del mare. L'esercizio inter-comparativo sul bilancio di massa della calotta glaciale, sostenuto dall'ESA, noto anche come IMBIE, fornito aggiornato, stime satellitari riconciliate dei contributi della calotta glaciale all'innalzamento del livello del mare.
Permafrost e manto nevoso
Si prevedono riduzioni sostanziali del permafrost e della copertura nevosa stagionale mentre il pianeta continua a riscaldarsi. Entrambi sono oggetto di studio da parte di progetti di ricerca CCI, i cui nuovi prodotti di dati come l'equivalente in acqua della neve hanno apportato "miglioramenti sostanziali alle valutazioni del cambiamento su larga scala". Ogni progetto ha rilasciato registrazioni satellitari per caratterizzare il cambiamento negli ultimi decenni.
Innalzamento del livello del mare
Dal 1901, il livello del mare è aumentato di 20 cm, con il tasso di aumento che accelera fino a un massimo di 3,7 mm all'anno dal 2006. A seconda delle future emissioni di carbonio, il livello medio del mare potrebbe aumentare di ulteriori 28–101 cm entro il 2100, e possibilmente fino a 2 m se le calotte glaciali diventano più instabili.
Le tecniche di altimetria satellitare forniscono una misurazione precisa del cambiamento del livello del mare. Le osservazioni globali negli ultimi tre decenni sono coerenti con il contributo dell'innalzamento del livello del mare dovuto alle perdite di ghiaccio, oltre al ruolo dell'espansione termica.
Al fine di monitorare da vicino l'innalzamento del livello del mare, il satellite Copernicus Sentinel-6 Michael Freilich è stato lanciato in orbita nel novembre 2020. Utilizzando la più recente tecnologia radar altimetrica, il satellite è impostato per fornire una nuova panoramica della topografia oceanica e far progredire il record a lungo termine delle misurazioni dell'altezza della superficie del mare iniziato nel 1992, rendendolo la missione più avanzata dedicata alla misurazione dell'innalzamento del livello del mare.
Modellazione climatica
La relazione tra le osservazioni della Terra e i modelli climatici è più stretta nell'attuale rapporto IPCC di quanto non fosse nel 2013, con l'importanza dei singoli modelli ponderati rispetto a quanto bene si allineano con le osservazioni.
Questi sono mostrati insieme ai dati satellitari per la dinamica della calotta glaciale, temperatura della superficie del mare, ghiaccio marino e livello del mare, così come una migliore rappresentazione del cloud, umidità del suolo e biogeochimica degli oceani e bilanci regionali del carbonio. Molti di questi confronti e risultati del modello sono supportati da set di dati CCI e membri del CCI Climate Modeling User Group, così come progetti come RECCAP-2 che utilizzano più set di dati satellitari per migliorare le intercomparazioni e il modo in cui le variabili climatiche sono rappresentate nei modelli del Sistema Terra.
In vista della Conferenza delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici del 2021 (COP26), L'ESA rilascerà nuove mappe della biomassa globale fuori terra, che contribuirà a sostenere il primo bilancio globale degli sforzi mondiali di mitigazione e adattamento al clima come parte degli obiettivi dell'Accordo di Parigi.
