Come si misura quanta acqua dolce è presente sulla Terra?

Come si misura quanta acqua dolce è presente sulla Terra?

Il telerilevamento ha reso più facile per gli scienziati il monitoraggio di fiumi, laghi e bacini idrici. Ciò potrebbe aiutare a gestire meglio tali risorse

MILANO - Il fiume Congo è il secondo sistema fluviale più grande del mondo dopo l'Amazzonia: oltre 75 milioni di persone dipendono da esso per cibo e acqua, così come migliaia di specie di piante e animali che vivono nelle paludi e nelle torbiere che ospita. La vasta foresta pluviale tropicale distesa nel mezzo aiuta a regolare l'intero sistema climatico terrestre. Secondo un’inchiesta di Mara Gallucci (giornalista di energia e ambiente di Brooklyn) pubblicata sul numero speciale The Water Issue del Mit Technology Review, a quanto ammonti la quantità d'acqua nel suo sistema resta però un mistero.

Distribuzione dell’acqua sulla terra: l’importanza di conoscere le risorse idriche

Gli idrologi e gli scienziati del clima si affidano a stazioni di monitoraggio per tracciare il fiume e i suoi corpi idrici collegati mentre scorrono e si accumulano attraverso sei paesi e per misurare le precipitazioni. Ma quella che una volta era una rete di circa 400 stazioni si è ridotta a sole 15, rendendo difficile sapere esattamente come il cambiamento climatico stia influenzando uno dei bacini fluviali più importanti dell'Africa. "Per agire, per gestire l'acqua, dobbiamo conoscere le nostre risorse idriche – ha affermato a Mit Technology review Benjamin Kitambo, geologo del Congo Basin Water Resources Research Center a Kinshasa, nella Repubblica Democratica del Congo - Ma non possiamo sapere qualcosa che non misuriamo."

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La difficoltà di reperire informazioni sulla misurazione dell’acqua

I satelliti dotati di strumenti di telerilevamento possono scrutare in luoghi in cui le misurazioni effettuate sul posto sono obsolete, difficili da raccogliere o mantenute private. La maggior parte dei dati sul campo della regione africana risalgono a prima del 1960, anno in cui diversi Paesi hanno ottenuto l'indipendenza dai colonizzatori europei. Da allora, la ricerca è fortemente diminuita e la raccolta di dati sulle acque superficiali si è rivelata difficile. Dall’America Latina alla Cina, molte parti del mondo affrontano sfide simili. Eppure, misurare l'acqua è fondamentale per aiutare le persone a prepararsi ai disastri naturali e ad adattarsi al cambiamento climatico. Si prevede che l'aumento delle temperature globali aumenterà il rischio di tempeste e inondazioni in alcune aree e di gravi siccità in altre. - come fiumi e laghi.

Le rilevazioni satellitari

Questo bisogno di conoscenza sta guidando una serie di ambiziose iniziative di ricerca che utilizzano strumenti di telerilevamento. I satelliti che osservano la superficie terrestre misurano e mappano l'acqua usando sensori ottici e radar, i quali formano immagini di corpi idrici rilevando la radiazione solare che si riflette dagli obiettivi sulla Terra. Una forma di rilevamento radar, chiamata radar ad apertura sintetica, misura l'estensione e l'altezza dell'acqua in superficie trasmettendo impulsi di energia a microonde verso il pianeta e poi misurando la quantità di energia riflessa al veicolo spaziale, così come il tempo necessario per il ritorno dei segnali. A differenza dei sensori ottici, il radar può vedere attraverso le nuvole e di notte.

Le nuove strumentazioni per misurare la quantità di acqua dolce sulla terra

Eppure, anche con la tecnologia di telerilevamento disponibile oggi, sorprendentemente pochi corpi d'acqua dolce sono seguiti da vicino; secondo la NASA, a oggi ogni singolo satellite ha misurato solo circa il 5-10% dei più grandi fiumi del mondo e solo il 15% dei cambiamenti di stoccaggio dell'acqua nei laghi del mondo. Per questo, occorrono nuove strumentazioni: secondo il Mit technology Review, un nuovo sistema radar costruito dal Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, in California, sarà presto in grado di osservare molto di più della superficie terrestre, e a una risoluzione pari a 10 volte quella delle tecnologie attuali grazie all'interferometro radar in banda Ka, il quale usa due antenne per trasmettere e ricevere impulsi su una fascia di 200 km circa di larghezza quando il satellite passa sopra uno specchio d'acqua. Questo permetterà agli scienziati di misurare l'altezza dell'acqua in superficie entro circa 10 centimetri.

La missione NASA

La NASA e l'agenzia spaziale francese CNES prevedono di lanciare un satellite con il sensore a banda Ka entro la fine del 2022 come parte di una missione congiunta chiamata Surface Water and Ocean Topography (SWOT), con l'aiuto delle agenzie spaziali canadese e britannica. Insieme agli oceani, il satellite, delle dimensioni di un SUV osserverà i laghi, i fiumi e i serbatoi del pianeta durante la sua orbita ripetuta di 21 giorni.

"Avremo accesso a informazioni globali sulle acque dolci di superficie in un modo che non abbiamo mai avuto prima” afferma Cédric David, un idrologo del Jet Propulsion Laboratory. Gli scienziati saranno in grado di osservare i cambiamenti nella quantità di acqua dolce immagazzinata sulla superficie terrestre e stimare quanta acqua scorre attraverso i sistemi fluviali.  Secondo David, insieme ad altri progetti simili, la nuova missione darà alla NASA visibilità su quasi ogni parte del ciclo dell'acqua della Terra, compresi gli oceani, l'umidità del suolo, le acque sotterranee, le lastre di ghiaccio e ora le acque di superficie.

Di Salvatore Galeone

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