Straturile de gheață ale Groenlandei pe cântar - Asociația Helmholtz a Centrelor Germane de Cercetare
Stratul de gheață din Groenlanda este de peste patru ori mai mare decât cel al Germaniei și stochează suficientă apă pentru a ridica nivelul mării la nivel mondial cu șapte metri. Folosind o pereche de sateliți, cercetătorii pot măsura cantitatea de gheață care se topește ca urmare a schimbărilor climatice.
Trei, doi, unul și ... decolează! ”Norii de praf se învârt. O lumină de foc luminează cerul pe măsură ce o rachetă SpaceX-Falcon-9 se lansează în spațiu pe 22 mai 2018 la baza forței aeriene Vandenberg din California (SUA). Are la bord a doua generație a sistemului de satelit GRACE. Abrevierea înseamnă „Gravity Recovery and Climate Experiment”. Tradus liber, aceasta înseamnă ceva de genul „măsurarea câmpului gravitațional și experimentul climatic”. Și din moment ce aceasta este a doua misiune GRACE, managerii de proiect de la agenția spațială americană NASA și Centrul German de Cercetare Geo (GFZ) au adăugat abrevierea „FO” pentru „Follow-On” la nume. În ciuda acestui titlu oarecum incomod, speranțele a sute de cercetători climatici se bazează pe cei doi sateliți GRACE-FO. Deoarece echipa poate face ceea ce este imposibil cu măsurătorile pământești: măsoară întregul câmp gravitațional al planetei într-o lună. Cu alte cuvinte, sateliții documentează schimbările de masă pe pământ de-a lungul bordului și, astfel, în primul rând redistribuirea apei între oceane, continente și în special straturile de gheață.
- zoom Apa topită se revarsă de sub ghețarul Russell. Cea mai mare parte provine din lacuri de pe ghețar care s-au drenat din cauza fisurilor din gheață. (Foto: Jeremy Harbeck/NASA)
„Echilibrul în spațiu” oferă astfel răspunsuri la două dintre cele mai presante întrebări din cercetările climatice: Câtă gheață pierd straturile de gheață din Groenlanda și Antarctica în cursul schimbărilor climatice și în ce regiuni ale lumii crește nivelul mării ca urmare? Unul dintre cercetătorii care urmăresc începerea misiunii în direct la fața locului este Dr. Ingo Sasgen de la Institutul Alfred Wegener, Centrul Helmholtz pentru Cercetări Polare și Marine (AWI). În vârstă de 43 de ani, documentează creșterea și micșorarea stratului de gheață din Groenlanda de la prima misiune GRACE (2002-2017). Dar îi lipsește încă cuvintele potrivite pentru mărimea și grosimea pură a armurii de gheață. Comparațiile trebuie să ajute la descrierea câmpului de gheață colosal. „Stratul de gheață și ghețarii săi adiacenți ar fi suficient de mari pentru a îngropa nu numai Germania, ci și Franța, Spania și Italia dintr-o lovitură”, explică Ingo Sasgen. Cel mai înalt munte din Germania, Zugspitze, s-ar scufunda în continuare la 300 de metri adânc în gheața de pe platoul înalt central al stratului de gheață. Și dacă toată gheața din Groenlanda s-ar topi dintr-o lovitură, nivelul mării la nivel mondial ar crește cu puțin mai mult de șapte metri, ar inunda zone mari de coastă din întreaga lume și ar distruge astfel habitatul a milioane și milioane de oameni - inclusiv în Europa.
Gheața Groenlandei se topește la suprafața sa
O privire asupra statisticilor GRACE dezvăluie cât de urgentă este problema de topire a gheții pe Groenlanda: de când a început prima misiune în 2002, stratul de gheață și ghețarii săi au pierdut în medie 286 miliarde de tone de gheață pe an. „Pierderile de masă se datorează în principal faptului că aerul peste Groenlanda devine mai cald, ceea ce crește intensitatea și durata sezonului de topire”, spune Ingo Sasgen. Calota de gheață din Groenlanda pierde aproape de două ori mai multă gheață astăzi prin procesele de topire la suprafață decât a făcut-o în perioada 1960 - 1990.
- Zoom Pe 22 mai 2018, o rachetă SpaceX Falcon 9 se ridică de la baza forței aeriene Vandenberg din California. Împușcă echipa de satelit GRACE-FO pe orbita sa la o altitudine de 490 de kilometri. Imagine: Bill Ingalls/NASA
Cel mai bun din ambele lumi
- Zoom Determinarea echilibrului de masă al straturilor de gheață cu ajutorul sateliților gemeni GRACE. Ilustrație: Martin Künsting, Fabian Korries
Pentru a înțelege mai precis în ce regiuni se reduce cel mai repede stratul de gheață din Groenlanda, Ingo Sasgen va combina datele câmpului gravitațional GRACE cu măsurătorile radar de la satelitul ESA CryoSat-2. Aceasta măsoară schimbarea înălțimii câmpurilor de gheață din Groenlanda cu o rezoluție de până la cinci kilometri și, spre deosebire de GRACE, care are o rezoluție de doar 400 de kilometri, poate să hărțuiască sisteme de ghețari individuali. „Practic luăm cele mai bune dintre ambele seturi de date și le căsătorim împreună pentru a identifica diferențele regionale”, spune Ingo Sasgen. Scopul acestei lucrări REKLIM este de a crea o hartă a stratului de gheață din Groenlanda, care să arate în rezoluție înaltă modul în care masele de gheață se schimbă și modul în care zonele de pierdere se extind în timp. Setul de date optimizat ajută, de asemenea, la îmbunătățirea modelelor climatice și a stratului de gheață.
În vremea dinaintea GRACE, oamenii de știință nu își puteau calibra modelele climatice decât cu câteva măsurători punctuale din stațiile de măsurare a zăpezii și a gheții din Groenlanda. Cu toate acestea, acest lucru nu a asigurat că modelele au calculat corect echilibrul de masă. Astăzi, o comparație rapidă a rezultatelor modelului cu datele GRACE este suficientă pentru a verifica calitatea modelului. „Este foarte important să știm exact câtă gheață pierde Groenlanda. Pentru că numai dacă putem identifica corect aceste rate de pierdere în modelele climatice vom putea prezice viitorul stratului de gheață și al nivelului mării cu o precizie ridicată ”, subliniază Ingo Sasgen.
O chestiune de atracție
Acum așteaptă cu nerăbdare primele date pe care GRACE-FO le-a transmis centrului de control prin satelit din Oberpfaffenhofen din iunie 2018 și din care se calculează în prezent câmpuri de gravitație. Pe baza noilor rezultate ale măsurătorilor, Ingo Sasgen și un coleg AWI vor să dezvolte o metodă statistică pentru prezicerea echilibrului masei de gheață din Groenlanda. O abordare similară funcționează destul de bine pentru gheața de mare arctică. GRACE-FO va rula datele necesare pentru această prognoză și - dacă totul merge bine - urmăriți în mod fiabil câmpurile gravitaționale ale straturilor de gheață și oceanelor în următorii zece ani. "Continuarea acestor date de la oceanul liber spre coastă rămâne una dintre provocările majore pe care dorim să le abordăm în REKLIM în viitor", spune Ingo Sasgen.
Revista aniversară REKLIM
Asociația Helmholtz pentru Schimbările Climatice Regionale cercetează dezvoltarea climei la scară regională de zece ani. O atenție deosebită este acordată interacțiunilor dintre atmosferă, ocean și suprafețele terestre. Pentru a zecea aniversare, asociația a publicat o revistă din care provine acest text. Revista poate fi comandată gratuit de la info (at) reklim.de.
Cu ocazia unei conferințe științifice internaționale, Asociația Helmholtz invită schimbările climatice regionale REKLIM la o zi de angajament public. Există, de asemenea, evenimente în celelalte zile ale conferinței la care publicul este invitat: