07/07/2021
1124 vistes
14 m’agrada
Per als centenars de milions de persones que viuen a les regions costaneres de tot el món, la pujada del mar impulsada pel canvi climàtic representa una amenaça directa. Per tal que les autoritats puguin planificar les estratègies de protecció adequades, és imprescindible informació precisa sobre l’augment del nivell del mar a prop de la costa. Per diverses raons, aquestes mesures són difícils d’obtenir a partir dels satèl·lits. No obstant això, una nova investigació finançada per l’ESA demostra com una forma específica de processar dades d’altimetria per satèl·lit ara permet determinar el canvi del nivell del mar a les zones costaneres amb una precisió mil·limètrica per any, i fins i tot si el mar està cobert de gel.
Utilitzant el mar Bàltic com a objectiu de la investigació, aquesta nova tècnica de processament, que mostra diferències regionals en l’augment del nivell del mar, millora dràsticament i amplia els mapes de tendències del nivell del mar anteriors. Els resultats revelen que entre el 1995 i el 2019, el nivell del mar ha augmentat a un ritme anual de 2-3 mm al sud, al llarg de les costes alemanya i danesa, en comparació amb els 6 mm al nord-est, a la badia de Botnia.
A mesura que la nostra atmosfera i els nostres oceans continuen escalfant-se a causa del canvi climàtic, és probable que el nivell del mar continuï augmentant durant moltes dècades. L’informe del 2019 del Panell Intergovernamental de les Nacions Unides sobre el Canvi Climàtic (IPCC) dibuixa una imatge greu dels problemes que enfrontem a causa de l’augment del nivell del mar. L’informe especial sobre l’oceà i la criosfera en un clima canviant afirma que és probable que el nivell mitjà del mar augmenti entre 0,29 i 1,1 m a finals d’aquest segle. Aquesta és la pitjor projecció de pujada del nivell del mar mai feta per l’IPCC.
Des de principis de la dècada de 1990, els satèl·lits que portaven altímetres de radar han seguit l’altura canviant de la superfície oceànica i demostren que el nivell mitjà global del mar ha augmentat, de mitjana, poc més de 3 mm cada any i, preocupantment, que aquesta taxa d’augment ha va augmentar en els darrers anys.
Tanmateix, com passa amb qualsevol mitjana, el terme “augment global del nivell del mar” no explica tota la història. El nivell del mar no augmenta al mateix ritme arreu. Al llarg de les costes, per exemple, l’augment del nivell del mar pot superar la mitjana global a causa de la complexa dinàmica oceànica més propera a la terra.
Tot i que la sèrie francès-nord-americana de missions de satèl·lits Jason, les missions Envisat i CryoSat de l’ESA i els satèl·lits Copernicus Sentinel-3 han proporcionat dades essencials per rastrejar l’augment del nivell del mar a l’oceà obert, l’augment de mapes més a prop de la costa és més difícil. Això es deu al fet que muntanyes, badies i illes marines distorsionen el senyal del radar que es reflecteix cap al satèl·lit. Un altre problema és que el gel marí, que cobreix parts dels oceans a l’hivern, és impenetrable al radar.
Florian Seitz, director de l’Institut Alemany de Recerca Geodèsica de la Universitat Tècnica de Munic, va dir: “Per protegir les persones i les infraestructures, per exemple construint estructures de protecció contra les inundacions, assegurant ports o augmentant els dics, necessitem previsions fiables sobre les tendències del nivell del mar “.
A través del projecte de l’ESA Observation Science for Society Baltic Sea Level (Baltic SEAL) de l’ESA, un equip d’investigadors de la Universitat Tècnica de Munic va treballar amb socis internacionals per desenvolupar algoritmes per processar dades de mesurament a partir d’una gamma de sensors d’altimetria per satèl·lit per obtenir resultats precisos i elevats. mesures de resolució dels canvis del nivell del mar a les zones costaneres i en les derivacions entre el gel marí.
Els investigadors van escollir el mar Bàltic com a model de regió. “Les dades d’aquesta regió són especialment adequades per desenvolupar nous mètodes perquè diversos factors dificulten l’anàlisi, com la forma complexa de la costa, el gel marí i el vent. Al mateix temps, hi ha un munt de mesures locals del nivell del mar per corroborar els resultats “, va dir Marcello Passaro, líder del projecte.
“Un mètode analític que funciona al mar Bàltic es pot adaptar fàcilment a altres regions”.
Per gestionar centenars de milions de mesures de radar preses entre el 1995 i el 2019 a partir de missions de satèl·lit, incloses les sèries Jason, Envisat, CryoSat i Copernicus Sentinel-3, l’equip va desenvolupar un procés en diverses etapes. En el primer pas, van calibrar les mesures de les diferents missions dels satèl·lits perquè es poguessin combinar. Amb algoritmes especialment desenvolupats, van ser capaços de detectar senyals de l’aigua de mar coberta de gel en els reflexos del radar produïts al llarg d’esquerdes i fissures, anomenats conductors. Això va permetre determinar el nivell del mar durant els mesos d’hivern. Amb nous mètodes computacionals també van aconseguir una millor resolució dels ecos del radar prop de la terra.
Com a resultat, ara és possible mesurar el nivell del mar a les zones costaneres i comparar els resultats amb els registres de marees locals. Les dades processades es van ajustar a una reixeta fina amb una resolució de 6-7 km mitjançant un algorisme desenvolupat per l’equip. El resultat és un conjunt de dades molt precís que cobreix tota la regió del mar Bàltic.
Les dades mostren els efectes regionals de l’augment del nivell del mar entre 1995 i 2019. El nivell del mar ha augmentat a un ritme anual de 2-3 mm al sud, al llarg de les costes alemanya i danesa, en comparació amb els 6 mm al nord-est, a la badia de Botnia. La causa d’aquest gran augment són els forts vents del sud-oest que condueixen les aigües cap al nord i cap a l’est. Tanmateix, aquest augment per sobre de la mitjana del nivell del mar no suposa una amenaça per als habitants de la costa, ja que des de finals de l’última era glacial, la terra aquí augmenta fins a 1 cm a l’any com a conseqüència de rebot postglacial.
Els investigadors també han creat un conjunt de dades complet per a la regió del Mar del Nord. El nivell del mar aquí augmenta en 2,6 mm a l’any i en 3,2 mm al Bight alemany. Les tendències locals es poden determinar mitjançant el conjunt de dades i el manual de l’usuari, que són accessibles en línia de manera gratuïta.
“Amb les dades, els investigadors poden verificar els seus models climàtics, per exemple, i les autoritats públiques poden planificar mesures de protecció adequades”, diu el doctor Seitz.
Jérôme Benveniste de l’ESA va afegir: “El projecte SEAL del Bàltic ha produït excel·lents resultats, demostrant el valor de l’observació de la Terra per a la societat. Aquesta nova forma de processar les dades d’altimetria del radar per satèl·lit realment ajudarà les autoritats a prendre les mesures adequades per protegir els ciutadans i la infraestructura de l’augment del nivell del mar. També esperem les dades en alta resolució que provindran de la nova missió Copernicus Sentinel-6, que també promet mapar l’altura de la superfície del mar a prop de la línia de costa, que utilitza un nou algorisme de processament addicional anomenat Radar d’obertura sintètica totalment centrat per augmentar dràsticament la resolució recuperada “.
El conjunt de dades Baltic SEAL està disponible a balticseal.eu
