Intensificare la risposta globale per far fronte all’emergenza climatica attraverso una transizione giusta ed equa è ormai una priorità delle agende dei governi a livello globale. Un tema al centro della COP26 (Conference of the Parties) dell’ONU, che riunisce 197 nazioni a Glasgow (31 ottobre – 12 novembre 2021), per fare il punto sui cambiamenti climatici, in linea con gli obiettivi di sostenibilità dell’Agenda 2030. Anche in questa prospettiva prosegue il viaggio alla scoperta delle tecnologie satellitari di Leonardo e del loro utilizzo attraverso le immagini del calendario 2021 di Telespazio ed e-GEOS “Love Planet Earth” che, nel mese di ottobre, affronta il tema del monitoraggio dello stato dei ghiacci, un fattore cruciale, legato al riscaldamento globale, di estrema rilevanza per contribuire all'SDG n. 13 “Lotta contro il cambiamento climatico” dell’Agenda ONU.
Svalbard, Norway. Sentinel-2 © ESA (2020). Processed by e-GEOS
Calendario “Love Planet Earth” – Scatti associati al mese di ottobre 2021
Isole Svalbard nell’Oceano Artico. L’immagine satellitare fornita da Sentinel-2 ritrae un’area nel nord ovest dell’arcipelago in cui si vede l’idrosfera presente in tutti i suoi stati: acqua, ghiaccio e nuvole. Lo scatto di National Geographic mostra una vecchia condotta idrica situata nei pressi di Ny-Ålesund, sempre nelle Svalbard, deformata dalla subsidenza causata dallo scioglimento del permafrost che ne mette a repentaglio la stabilità. La tecnologia spaziale fornisce un contributo fondamentale nella tutela dell’ambiente artico e del delicato equilibrio su cui si regge, con programmi internazionali in cui Leonardo svolge un ruolo da protagonista nella realizzazione dei satelliti, attraverso Thales Alenia Space, nell’acquisizione dei dati e nei servizi e nelle applicazioni da questi rese possibili, con Telespazio ed e-GEOS, e nello sviluppo dei sensori, gli “occhi” dei satelliti, molti dei quali nascono nei laboratori di Leonardo.
Lo sviluppo delle potenzialità offerte dalle tecnologie spaziali a supporto della crescita sostenibile del Pianeta rappresenta, inoltre, uno dei pilastri del piano strategico “Be Tomorrow – Leonardo 2030” e del Piano di Sostenibilità di Leonardo.
Ne parliamo con Luca Pietranera, Head of Product Development and Innovative Services di e-GEOS.
Luca Pietranera
Cosa possono fare i satelliti per monitorare il fenomeno dello scioglimento dei ghiacci e, più in generale, la criosfera?
Da diversi decenni i satelliti consentono non solo di fornire un quadro continuo della copertura dei ghiacci ma anche di individuare le ciclicità e i trend pluriennali di variazione, scorporando le variazioni stagionali. Stiamo parlando dell’Artico e dell’Antartide, ambienti sconfinati, che possiamo conoscere più nel dettaglio proprio grazie agli “occhi” dei satelliti che sono in grado di monitorare, con completezza e imparzialità, spazi difficilmente accessibili via terra. Numerosi sistemi satellitari, fin dagli anni ’70 tengono sotto controllo la criosfera, a partire dai radiometri a micro-onde che, montati su diversi satelliti, misurano giornalmente l’estensione del ghiaccio marino nell’Artico, registrandone la drastica riduzione (dal dato mimino estivo di quasi 9 milioni di chilometri quadrati negli anni ’70, a quello di circa 6 milioni negli ultimi anni). Fino ad arrivare ai sofisticatissimi altimetri delle missioni NASA-IceSAT e ESA-CryoSAT che, con differenti tecnologie (radar e laser) forniscono misure, ad estensione globale e con cadenza mensile, dello spessore sia del ghiaccio marino (Artico) che delle calotte glaciali terrestri (Antartide e Groenlandia), permettendo quindi la valutazione dei contributi del ghiaccio sciolto all’innalzamento del livello degli oceani.
Quali sono le peculiarità e i vantaggi dei servizi offerti da e-GEOS?
Sebbene il cambiamento climatico sia per definizione un fenomeno globale, i suoi effetti sono distribuiti in modo diverso sulla superficie del nostro pianeta. In generale, per le regioni artiche, si parla di Arctic Amplification, cioè di una maggiore sensibilità dell’Artico ai fattori protagonisti del cambiamento climatico (ad esempio la concentrazione dei gas serra), che ha come conseguenza una crescita della temperatura media a un ritmo circa doppio rispetto a quella globale. Allo stesso modo ci sono zone del pianeta, di estensione relativamente ridotta, in cui avvengono fenomeni che influenzano i cambiamenti del clima anche a livello globale. Un esempio è l’area dello stretto di Fram, il passaggio tra l’arcipelago delle Svalbard e la Groenlandia. In questa zona, larga poche centinaia di chilometri, transita tutto il ghiaccio dell’Artico che si riversa nell’Oceano Atlantico settentrionale. Variazioni di questo flusso di ghiaccio hanno un’influenza drammatica sul clima globale in quanto contribuisco all’innalzamento del livello del mare e alla diminuzione della salinità dell’oceano, con un impatto significativo sul delicato equilibrio che regola la circolazione globale (le correnti marine, tra cui, in primis, la corrente del Golfo). E qui entra in gioco e-GEOS, che ha sviluppato soluzioni per il monitoraggio approfondito e frequente di queste aree critiche, attraverso l’uso della costellazione di satelliti italiana COSMO-SkyMed, di proprietà dell’Agenzia Spaziale Italiana e del Ministero della Difesa; da circa 5 anni lo stretto di Fram viene osservato due volte al giorno, documentando le variazioni nel tempo ed evidenziando le strette connessioni tra i diversi ecosistemi (atmosfera e mare). Un altro effetto è quello associato allo scatto di National Geographic, ovvero il fenomeno dello scioglimento del permafrost, lo strato di terreno permanentemente gelato che si trova, a profondità non minori di qualche metro, nel sottosuolo di varie zone ad alta latitudine o ad alta quota. In questo caso e-GEOS può erogare servizi di monitoraggio a partire dalla mappatura dei gas serra (in particolare il metano) rilasciati dal permafrost in scioglimento attraverso la missione europea ESA Sentinel-5P. Allo stesso tempo i satelliti radar della costellazione COSMO-SkyMed sono in grado di misurare spostamenti del terreno nell’ordine di centimetri, se non di millimetri, fornendo uno strumento fondamentale per tenere sotto controllo le infrastrutture e le aree urbane (ad esempio Yellowknife nel nord canadese o molte città e impianti industriali in Siberia) soggette a fenomeni di subsidenza e di dissesto del terreno, causati dallo scioglimento del permafrost.
Per quali altri utilizzi possono essere considerati questi dati satellitari?
Come effetto collaterale del riscaldamento globale e del ritiro della calotta artica i mari del Nord stanno diventando sempre più navigabili, quindi è diventato fondamentale fornire supporto satellitare per questa nuova tratta, sia in termini di sicurezza sia in termini di controllo dei fenomeni ambientali che la caratterizzano. Recentemente e-GEOS ha concluso una campagna in supporto a una missione scientifica della Marina Militare Italiana in navigazione nelle acque artiche a nord dell’arcipelago delle Svalbard. Due anni fa, invece, ha fornito questo tipo di servizio a un velista italiano, che ha percorso la rotta artica dal Giappone alla Norvegia avvalendosi delle soluzioni dell’azienda. In entrambi questi esempi i dati satellitari, acquisiti con altissima frequenza temporale nelle zone ove era previsto l’arrivo dell’imbarcazione nelle successive 24/48 ore, venivano utilizzati per prevedere la dinamica dei fenomeni presenti lungo la rotta, il numero degli iceberg, il loro movimento e la direzione. Tutto questo viene fatto attraverso le piattaforme e i servizi offerti da e-GEOS utilizzando applicazioni satellitari capaci di fornire queste informazioni in maniera precisa e tempestiva.
Essendo il cambiamento climatico un fenomeno influenzato da molteplici fattori più siamo in grado di sviluppare trend di monitoraggio lunghi e maggiori saranno le possibilità di prevedere ed estrapolare con precisione ciò che avverrà in futuro, sviluppando logiche predittive e di prevenzione. Allo stesso tempo, l’evoluzione tecnologica ci mette a disposizione soluzioni sempre più sofisticate e accurate. Ad esempio, il satellite Sentinel-6, lanciato in orbita di recente, permetterà di avere delle misurazioni molto precise del livello del mare e delle sue variazioni, non solo in mare aperto, ma anche a ridosso della costa, dove l’effetto dei cambiamenti climatici globali interagisce con le dinamiche locali (ad esempio le maree) provocando impatti che vanno dall’innalzamento generalizzato del livello del mare fino ai fenomeni locali di erosione costiera.
Infine è importante sottolineare che i satelliti possono accedere a tutte le aree della Terra, per cui le stesse soluzioni per il controllo dei ghiacci dell’Artico possono contribuire a formulare analisi predittive in molteplici campi, come ad esempio quello dei raccolti agricoli. Paesi come Cina, Giappone e Tailandia basano parte della loro economia sulla coltivazione del riso. Il monitoraggio satellitare consente, attraverso una serie di immagini e dati acquisiti sulle risaie, di formulare modelli predittivi sempre più precisi sul raccolto, mesi prima che questo avvenga.
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