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La gravità del cambiamento climatico

Attraverso misure del campo gravitazionale, i satelliti gemelli GRACE hanno documentato lo scioglimento dei ghiacciai, l'innalzamento del livello dil mari e la riduzione delle falde acquifere - tutti tasselli del quadro generale dei cambiamenti climatici.

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Illustrazione: i satelliti GRACE e un grafico in 3D della Terra, che mostra le deformazioni del pianeta in base alle variazioni di gravità.|AIRBUS/GFZ

I due satelliti della missione GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment) sono rimasti in orbita per 15 anni per misurare come i movimenti di grandi masse d'acqua influenzino il campo gravitazionale del pianeta: i dati raccolti permettono anche di studiare l'evoluzione dei cambiamenti climatici (proprio per via del loro impatto sul comportamento di grandi masse d'acqua), e di avere un quadro di quello che potrebbe essere il "futuro idrico" della Terra.

 

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Rappresentazione 3D della Terra in base alle deformazioni esercitate sulla superficie dalle forze gravitazionali: il pianeta non è uniforme sia perché già di suo non è una sfera perfetta, sia perché la sua composizione è tutt'altro che omogenea. | Illustration credit: Nasa GRACE

Nello spazio, per la Terra. GRACE era una missione congiunta NASA e DLR (l'agenzia spaziale tedesca) per mappare il campo gravitazionale terrestre. La missione, durata 3 volte più del previsto, ha permesso di monitorare il ciclo globale dell'acqua, lo scioglimento dei ghiacciai e le variazioni di livello dei mari.

 

Lo studio pubblicato su Nature tira le somme del lavoro. Tra i dati illustrati, una serie importante riguarda i ghiacciai: per la prima volta è stata eseguita una misurazione diretta del loro scioglimento. Nel periodo sotto osservazione, ogni anno l'Antartide ha perso 260 miliardi di tonnellate di ghiacci, mentre la Groelandia 140 miliardi.

 

Livello dei mari. Il "ghiaccio di terra" sciolto finisce per innalzare il livello dei mari, e GRACE ha mostrato che dal 2005 al 2017 il livello dei mari si è alzato in media di 3,8 mm l'anno. Per quel che ne sappiamo, non era mai successo nulla di simile negli ultimi 5.000 anni.

 

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Illustrazione: i due satelliti GRACE-FO (lanciati il 22 maggio 2018) in orbita polare, a circa 490 km di altezza, viaggiano sulla stessa traiettoria a circa 220 km di distanza l'uno dall'altro. | Nasa

Lo scioglimento dei ghiacciai non è però l'unico responsabile del fenomeno: ben 1,1 mm di innalzamento annuo sono dovuti alla sola espansione termica - l'aumento della temperatura media fa occupare alla stessa quantità d'acqua un volume maggiore.

 

Monitorare il futuro. Lo studio è servito anche per monitorare le correnti oceaniche e le riserve idriche. Confermare o modificare i modelli esistenti è di fondamentale importanza non solo per preparare tecniche agricole efficaci, ma anche per programmare l'utilizzo dell'acqua, una risorsa in via di esaurimento.

 

Tra fine 2017 e inizio 2018 i due satelliti sono bruciati nell'atmosfera, ma NASA e DLR hanno avviato la missione GRACE-FO: altri due satelliti gemelli che, grazie a misure gravitazionali, daranno preziose informazioni sul clima.

 

03 Maggio 2019 | Davide Lizzani