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Alla scoperta della superficie della Groenlandia
La Groenlandia contiene abbastanza acqua per aumentare di sette metri il livello del mare globale e la Groenlandia meridionale sta già mostrando uno scioglimento accelerato. Ma la velocità di questo scioglimento e altre dinamiche del ghiaccio sono poco conosciute, in parte perché la superficie della Groenlandia è così imperscrutabilmente bianca e priva di caratteristiche nelle normali immagini satellitari. Ora, un nuovo approccio di elaborazione delle immagini offre una visione più chiara delle sottili caratteristiche dell'entroterra, fornendo indizi più nitidi sui movimenti glaciali e una migliore visione dei futuri aumenti del livello del mare.
Un nuovo approccio all'elaborazione dei dati satellitari delle calotte glaciali consente immagini come questa: la prima immagine dettagliata di una formazione di ghiaccio a forma di contagocce di 600x50 chilometri conosciuta informalmente come NEGIS (per Northeast Greenland Ice Stream). NEGIS non era nemmeno noto alla scienza fino al 1991. Il nuovo approccio di elaborazione mostra strutture e caratteristiche che forniscono indizi su come questa e altre parti della Groenlandia e dell'Antartide si stanno sciogliendo. NEGIS sta scivolando verso il mare a poche centinaia di metri all'anno.
La tecnologia parte da ben 94 immagini rosse e infrarosse della stessa regione, scattate da due satelliti della NASA, chiamati Terra e Aqua, che hanno orbite polari e attraversano la Groenlandia più volte al giorno. Ogni immagine grezza, una misura della luce dalla superficie, ha una risoluzione di 250 metri per pixel. Ma allineando e calcolando la media dei valori all'interno delle aree di sovrapposizione dei pixel tra più immagini della stessa area, i ricercatori del National Snow and Ice Data Center dell'Università del Colorado a Boulder hanno ridotto la risoluzione a soli 100 metri per pixel e approssimativamente quadruplicato il contrasto sensibilità.
Come esempio di profitto, i ricercatori stanno finalmente ottenendo un quadro chiaro di una formazione di ghiaccio a forma di contagocce di 600x50 chilometri, conosciuta informalmente come NEGIS (per Northeast Greenland Ice Stream). Questa enorme caratteristica, che sta scivolando verso il mare a poche centinaia di metri all'anno, non era nota alla scienza fino al 1991. E non è stata ripresa in dettaglio fino a pochi mesi fa. Quello che abbiamo fatto ora è vedere quanto va a monte, quanto si avvicina alla vetta della Groenlandia e vedere alcune strutture ai bordi, per avere un'idea [di] quanto velocemente scorre il ghiaccio e in quali direzioni scorre, dice Ted Scambos, scienziato capo e glaciologo presso il centro di Boulder, che ha sviluppato l'approccio di elaborazione delle immagini.
Scambos afferma che tali intuizioni sono tutto quando si tratta di scoprire quanto velocemente il ghiaccio della Groenlandia si riverserà nell'oceano e inizierà a inondare le coste del mondo. La stessa tecnologia viene applicata alle immagini dell'Antartide, la cui calotta glaciale contiene abbastanza acqua da alzare il livello del mare di 65 metri se tutto si sciogliesse. La velocità di tale scioglimento è uno degli effetti meno conosciuti, ma di maggior impatto, del riscaldamento globale.
Questo ci offre una migliore risoluzione delle strutture sottili all'interno della calotta glaciale, afferma Scambos. Ad occhio nudo sembra una liscia pianura bianca. Ma ci sono colline, dossi e creste che ci mostrano come scorre il ghiaccio e come si scaricherà dai ghiacciai. Una volta che ci allontaniamo dalla costa, le caratteristiche che sono importanti hanno a che fare con il modo in cui scorre il ghiaccio. Possono essere molto sottili: colline e valli che mostrano come il ghiaccio si sta allontanando dal continente. Quello che abbiamo è una mappa che mostra i dettagli molto più nell'entroterra, molto più lontano di prima. Altre immagini mostrano solo l'interno della calotta di ghiaccio come una superficie bianca vuota senza alcuna caratteristica.
La tecnologia utilizza i satelliti di osservazione della Terra esistenti. Ma questi non sono gli unici lassù. Anche altri satelliti, in particolare i sensori Landsat e ASTER della NASA, sono noti per produrre immagini nitide del pianeta natale. Il vantaggio principale di Terra e Aqua, tuttavia, è la maggiore sensibilità ai sottili contrasti di luce, un grande aiuto quando il soggetto fotografico è una vasta superficie bianca. Inoltre, Terra e Aqua sono disponibili più spesso. Landsat non attraversa lo stesso punto più di una volta ogni 16 giorni. Poiché molte immagini satellitari sono inutilizzabili a causa della copertura nuvolosa, in pratica ci vorrebbero molte centinaia di immagini Landsat per creare una mappa simile, afferma Scambos.
Il nuovo approccio consente inoltre una rapida rivalutazione dell'intero foglio sulla Groenlandia per rilevare importanti cambiamenti a breve termine. In effetti, la tecnologia consente agli scienziati di creare una nuova immagine ad alta risoluzione dell'intero foglio ogni due mesi. E se gli scienziati decidono che vorrebbero dare un'altra occhiata a una piccola area, altri satelliti possono potenzialmente essere utilizzati.
L'argomento è di interesse più che accademico, osserva Mark Fahnestock, geologo dell'Università del New Hampshire, a Durham, che ha collaborato con Scambos alla tecnologia. Fondamentalmente, la calotta glaciale della Groenlandia sta emettendo, negli ultimi sei, sette anni, il 40% in più di ghiaccio rispetto a dieci anni prima, afferma Fahnestock. Stiamo cercando di capire perché, così possiamo avere un'idea di come proiettarlo nel futuro. Una volta che questa comprensione sarà più chiara, gli scienziati saranno in grado di dire al mondo quanto velocemente e quanto lontano potrebbe aumentare il livello del mare. Ciò potrebbe persino spingere i responsabili politici a ridurre le emissioni di gas serra e pianificare l'arretramento delle coste e l'inondazione delle aree popolate.
Una delle tendenze inquietanti in Groenlandia è la crescita di enormi laghi di ghiaccio sciolto che si formano in cima alla calotta glaciale durante i mesi estivi. Queste masse d'acqua trovano crepe e drenano in profondità nella calotta glaciale, con effetti incerti. La nuova tecnologia di imaging può vedere tali crepe e come stanno cambiando, afferma Fahnestock.
Ad un livello elevato, la tecnologia può mostrare il ghiaccio come una sorta di fiume al rallentatore. In un fiume puoi vedere onde stazionarie e rapide, dice Fahnestock. È lo stesso tipo di immagine del ghiaccio, anche se si muove molto più lentamente. Vedi questa irregolarità perché questo ghiaccio è in movimento. La velocità di scioglimento della calotta glaciale è poco conosciuta e sapere dove è irregolare ci permette di capire perché la Groenlandia sta cambiando così velocemente come oggi, dice.