L'ESA al Mare. A Milano.

Sea
Gli oceani assorbono inoltre il 71% della luce solare
17 Maggio 2005

Se in luglio e in agosto buona parte di Milano, o almeno dei milanesi, va al mare, in maggio è il mare ad andare a Milano.

Dal 21 al 29 maggio 2005, presso l’Università degli Studi Milano Bicocca, si terrà infatti la IX edizione della manifestazione Il mare a Milano, finanziata dal Comune di Milano e dal Ministero per l’Università e la Ricerca Scientifica, con un ricco programma di conferenze, tavole rotonde, esposizioni dedicate al bene più prezioso del nostro pianeta: l’acqua. E in particolare l’acqua degli oceani. Alla manifestazione contribuisce, come è tradizione, anche l’ESA che nell’area dedicata agli exhibit presenta pannelli, modelli di satelliti e filmati, oltre a intervenire a una tavola rotonda con la presentazione “Misurando l’oceano dallo spazio ”.

L’ESA ha iniziato lo studio degli oceani con il lancio del primo satellite ERS-1, nel 1991, cui ha fatto seguito ERS-2 nel 1995. Sette anni più tardi, quando è stato lanciato Envisat, il più complesso e ambizioso satellite ambientale europeo, il potenziale contributo dello spazio allo studio degli oceani è emerso con ancor maggiore chiarezza: le prime immagini che ci ha fornito MERIS, lo spettrometro visibile-infrarosso a bordo di Envisat, permettevano di distinguere chiaramente, lungo le coste della Mauritania, le acque ricche di plancton dalle acque sabbiose o di sedimentazione.

Mauritanian Upwelling - MERIS - 22 March 2002
Immagine MERIS (2002) della Costa della Mauritania

Da dati come questi, gli scienziati riescono a misurare la quantità di clorofilla presente nella superficie degli oceani, che è una condizione necessaria per avviare il motore della fotosintesi: per quanto possa essere sorprendente, insieme alle foreste, sono gli oceani i polmoni “verdi” del nostro pianeta. Il fitoplancton che li popola è costituito da piccole alghe che si nutrono attraverso la fotosintesi clorofilliana: assorbono biossido di carbonio e lo trasformano in zucchero, che fornisce loro il supporto energetico necessario. Il risultato netto è che il fitoplancton si comporta da “spazzino atmosferico”, ripulendo l'atmosfera di gran parte del biossido di carbonio che gli uomini, con la combustione ma anche semplicemente con la respirazione, vi immettono quotidianamente.

Anche da questo punto di vista, insomma, il mare è stato alla base dell'origine della vita terrestre e, ancora oggi, gioca un ruolo di base per il suo mantenimento. Il che non è una novità.

Il sistema climatico terrestre, d’altronde, è in larga parte dipendente dai continui passaggi di acqua dallo stato solido allo stato liquido, allo stato di vapore e viceversa. Basti un dato: gli oceani assorbono inoltre il 71% della luce solare e la restituiscono su tempi scala più lunghi di quanto non facciano le terre emerse. Insomma, sono le nostre “riserve” di calore ed energia.

A causa dell’enorme massa di acqua di cui sono costituiti, le temperature oceaniche sono molto stabili: occorrono molta energia e tempi molto lunghi per variarle. Ma è proprio per la loro stabilità che avere un’estesa mappa superficiale delle temperature oceaniche ci permette di avere il polso dell’andamento del clima, che si modifica lentamente. Almeno secondo le teorie più diffuse.

Mappa delle temperature superficiali oceaniche

Envisat ha dato continuità alle misure raccolte con ERS-1 ed ERS-2 e, grazie al suo carico strumentale senza precedenti, sta fornendo indicazioni di grande rilievo su molti aspetti del complesso sistema oceanico. Per esempio lo strumento AATSR (Radiometro Avanzato a Scansione Lungo la Traccia) misura la temperatura superficiale dei mari, le cui anomalie indicano variazioni nello scambio di calore tra mare e atmosfera che possono dar luogo a fenomeni atmosferici di estrema violenza. È il caso, per esempio, di El Niño: un aumento anomalo di qualche grado nelle temperature superficiali del Pacifico Occidentale che determina precipitazioni devastanti in America del Sud.

Oceano, però, non significa solo acqua allo stato liquido, ma anche ghiaccio. E un satellite per lo studio specifico dei ghiacci sarà lanciato dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA) nel corso del 2005. Si tratta di Cryosat, un piccolo satellite di costo relativamente ridotto, che utilizzerà un radar altimetrico per lo studio dettagliato dei ghiacci nelle regioni polari. Cryosat utilizzerà una nuova tecnica nell’ambito delle osservazione radar standard, ricavando lo spessore del ghiacci con precisione mai raggiunta prima.

Perché questo sforzo dedicato alle riserve di ghiaccio? I ghiacci non sono fondamentali solo per la loro azione diretta sull’altezza degli oceani, ma perché intrappolando acqua o rilasciandola, sono una valvola che regola la circolazione oceanica, di cui la celebre Corrente del Golfo è un esempio. Incidono, insomma, direttamente sul clima. Purtroppo in modo non scontato.

Ghiacci galleggianti sul mare

Cryosat, che avrà una durata di tre anni, inaugura il programma Living Planet, di cui fanno parte molti satelliti di dimensioni ridotte, costruiti ciascuno per lo studio di un singolo aspetto del sistema Terra. Dopo il lancio di Cryosat, nel 2006 toccherà al satellite GOCE, che analizzerà in dettaglio il campo gravitazionale terrestre, con la speranza di riuscire a dare un contributo significativo alla conoscenza dell’interno della Terra e alla circolazione degli oceani.

Secondo i piani, nel 2007, sarà la volta di Aeolus (ADM, Atmospheric Dynamics Mission), dedicato allo studio dei venti su scala planetaria, e di SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity), per osservazioni relative all’umidità del terreno e alla salinità dei mari.

Alla fine del 2008 sarà quindi lanciata la costellazione di satelliti Swarm, il cui scopo è lo studio della dinamica del campo magnetico terrestre e del suo ruolo nelle caratteristiche del sistema Terra.

Per il futuro, si attendono decisioni da parte dei partner giapponesi per il via libera alla missione EarthCARE (Earth, Clouds, Aerosol and Radiation Explorer), già approvata dall’ESA, per lo studio dei mutui effetti tra nuvole, aerosol e processi radiativi. Inoltre, il 15 marzo, l’ESA ha lanciato una gara per la sottomissione di nuove proposte di satelliti da includere in Living Planet: il termine per la sottomissione dei progetti definitivi è stata fissata per il 15 luglio 2005.

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