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Satelliti LADSAT per studiare meglio i ghiacciai

Il satellite lanciato da Nasa che ci aiuta a studiare la Terra

A spasso per lo spazio, proprio in questo momento sopra o sotto di noi sfreccia l’ultimo dei satelliti Landsat, il 9, inviato il 27 settembre 2021 dalla NASA in collaborazione con l’USGS (United State Geological Survey) e ci aiuta a studiare il Pianeta Terra in particolare diventando uno strumento fondamentale nella sfida dei cambiamenti climatici che impattano le catene montuose dell’Asia.

Fratello di Landsat-8, all’interno del programma Landsat iniziato nel 1972 continua il suo ruolo critico di sondare, monitorare e farci vedere la Terra e i suoi cambiamenti dello spazio. Con quasi 700 immagini al giorno sempre più dettagliate e precise, contribuisce a capire i fenomeni terrestri e aiutarci a trovare soluzioni alle diverse sfide globali che ci troviamo ad affrontare, quali cambiamento climatico, perdita della biodiversità e depauperamento delle risorse. Proprio grazie al programma Landsat che possiamo conoscere sempre più a fondo le catene montuose del Karakoram e dell’Altopiano del Tibet.

Studiare i ghiacciai con i satelliti in orbita: una tecnologia per le sfide ambientali globali

Piccole scatole costituite di materiali costosi e preziosi hanno iniziato a mandarci immagini della Terra dallo spazio intorno al 1957. Primo tra tutti il satellite Sputnik-1 progettato e inviato dalla Russia.
Entra nella scena spaziale la NASA con il primo satellite Tiros-1 (Television InfraRed Observation Satellite) usato tipicamente per le osservazioni meteorologiche. Per tutto il fine secolo diversi paesi, primi tra tutti Stati Uniti ed Europa, e a seguito il Giappone, hanno investito notevolmente sulle potenzialità dei satelliti. Lo sviluppo tecnologico, donato dell’ingegneria aerospaziale da un lato, e della scienza dei materiali dall’altro, ha permesso dispositivi sempre più efficienti, compatti e resistenti alle condizioni particolari dello spazio.

Con l’accesso alle tecnologie geospaziali e ai sistemi di misura in situ di parametri ambientali, la Earth Observation e la GIScience (Scienza dell’Informazione Geografica), è stato possibile lo sviluppo di dispositivi per tracciare ciò che accade sulla Terra in modo più ampio.  I progetti proposti dalla NASA, dall’ESA e dalla giapponese JAXA, come Sentinel, GRECE ( Gravity Recovery and Climate Experiment) e ALOS con i suoi sensori ottici ad elevata risoluzione, sfruttano tecnologie satellitari  e ci permettono oggi il monitoraggio di oceani, gestione delle terre e dei meccanismo atmosferici. Da un lato si ottengono dati in tempo reale per la meteorologia e la salvaguardia di zone a rischio naturale come tsunami, uragani e incendi. Dall’altro si sfruttano per ricerche e studi a lungo termine per capire cosa sta succedendo alla temperatura del nostro pianeta, studiare il cambiamento climatico, le sue evoluzioni, oltre che effetti e impatti sui meccanismi della biosfera.

Le caratteristiche di Landsat-9

A seconda delle esigenze, i satelliti terrestri possono essere messi in orbita su diversi piani: equatoriale, passante per i poli o inclinato rispetto all’equatore; per questo esistono due tipologie di satelliti: GEOSTAZIONARI e POLARI. Ad oggi abbiamo più di 20 satelliti in orbita dai 500 fino ai 36.000 chilometri di distanza dalla Terra. Landsat-9 a circa 750 km dalla terra, in orbita polare, in soli 99 giorni completa la sua orbita attorno alla Terra e porta a bordo due strumenti per la costruzione di immagini: il Plerational Land Imager 2 (OLI-2) e il Thermal Infrared Sensor 2 (TIRS-2). Il primo può indagare più di 9 range dello spettro elettromagnetico, dalle microonde al visibile; quindi, è utile per monitorare cambiamenti della colorazione associata a fioriture, cambiamenti nei laghi o nella copertura nevosa. Mentre il secondo sfrutta la parte di spettro elettromagnetico nella zona dell’infrarosso usato per analisi della variazione di temperatura.

Una carta d'identità più dettagliata per le catene montuose dell'Asia

Il programma Landsat è uno tra i diversi satelliti usati per il monitoraggio di ghiacciai di alta montagna fondamentali per lo studio di una delle risorse essenziali su questo Pianeta: l’acqua. Con le immagini ottenute dai satelliti Landsat si ottengono analisi del contenuto di acqua nelle perturbazioni grazie a sensori sensibili alle variazioni di temperature, pressioni e umidità, ma anche tracciamento della variazione del manto nevoso, utile nelle valutazioni stagionali sulla disponibilità di acqua. 

Combinando osservazioni sullo sviluppo delle superfici e immagini da satellite ottenute nel periodo 1998-2002 nella zona dei ghiacciai del Hindukush-Karakoram-Himalaya, è stato possibile differenziare nelle diverse zone le nevi perenni, ghiaccio pulito e quello ricoperto da detriti, ghiaccio ricoperto da nevi e valutare la copertura glaciale totale. “Finora l’area coperta da diverse facies glaciali all’interno di un sistema glaciale così complesso non era mai stata stimata e resa disponibile per i ricercatori”, commenta Asif Khan, uno degli autori del lavoro del 2015 pubblicato sul Journal of Hydrology. “Le attuali stime possono essere utilizzate in futuro per migliorare la modellazione idrologica, stimare il grado di fusione della neve e del ghiaccio nei flussi fluviali e la valutazione della risposta dei ghiacciai ai cambiamenti climatici” .

La risposta dei ghiacciai al cambiamento climatico

Uno studio pubblicato recentemente invece, sul Journal of Glaciology, definisce meglio l’impatto delle nostre azioni e la risposta glaciale al cambiamento climatico dei ghiacciai nell’altopiano del Tibet, zona abbracciata dalla catena del Karakoram. I ricercatori hanno ottenuto dall’analisi delle immagini combinata all’utilizzo dei modelli del bilancio di massa una diminuzione dell’area, in solo dieci anni dal 2008 al 2018, di circa 0,17 km2 e una contrazione di circa 16 metri all’anno. Con questi dati è possibile quindi fare stime e definire scenari di avanzamento della riduzione e ritiro di questi ghiacciai molto sensibili ai cambiamenti climatici e definire delle soluzioni di adattamento per la popolazione locale.

I flussi di fusione dei ghiacciai e delle nevi rappresentano una risorsa di acqua potabile per oltre 1,4 miliardi di persone nei bacini dell’Indo, del Gange e del Brahamaputra, dello Yangtze e del Fiume Giallo. Lo studio continuo di questa zona e dei ghiacciai presenti risulta fondamentale per lo sviluppo, l’adattamento e la salvaguardia di queste zone così cruciali per l’equilibrio della criosfera terrestre e le sue implicazioni socio-economiche. L’utilizzo di satelliti semplifica l’ottenimento di dati in zone remote dove le tecnologie aeree terrestri comunemente utilizzate non riescono ad avere risultati dettagliati, oltre che essere una soluzione per ridurre le tempistiche di analisi e studio e quindi incentivare e favorire una maggior ricerca e analisi di un fenomeno, quello del cambiamento climatico, ormai inarrestabile.

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