Osservazione della Terra dallo spazio: Risultati scientifici

Osservare la Terra dallo spazio significa “fotografare” le condizioni del tempo su ampie zone del pianeta. Per gli scienziati, infatti, è importante conoscere le condizioni del tempo sull'Oceano Atlantico, per esempio, per poter prevedere che tempo farà in Italia dopo qualche giorno.

Il satellite che fotografa le condizioni del tempo, che tutti noi conosciamo, è il satellite Meteosat, finanziato dalla Eumetsat, una società inter–governativa fondata nel 1986. Non tutti sanno però che l’attuale Meteosat nasce da una serie di satelliti realizzati dall’ESA fin dal ’77.

Meteosat vede la Terra così come la vedono i nostri occhi e la “fotografa” grazie a un telescopio. In pratica, Meteosat ci dà l’immagine della situazione meteorologica: su quali zone del pianeta sono le nubi, su quali invece il cielo è sgombro. Meteosat acquisisce dati anche sulle nuvole, studiandone la temperatura.

Attenzione, però: conoscere la situazione meteorologica è importante, ma quel che interessa ai cittadini è che gli scienziati riescano a prevedere quali saranno i cambiamento futuri. Questo è un compito più difficile, perché bisogna conoscere, per esempio, il comportamento dell’atmosfera e degli oceani e il legame che li unisce. Per esempio, dalla temperatura superficiale degli oceani dipendono le condizioni atmosferiche. Ma le condizioni atmosferiche, per esempio la direzione dei venti, influenzano a loro volta la temperatura superficiale degli oceani: è un percorso circolare. Per cercare di spezzare il cerchio, la Terra viene osservata dallo spazio anche con mezzi diversi da quelli usati da Meteosat.

E questo è il motivo per cui l’ESA, nel 1991, ha lanciato il satellite ERS-1, seguito nel 1995 da un satellite molto simile, ERS-2. Quali caratteristiche hanno ERS-1 e ERS-2?

ERS–1 e ERS–2 utilizzano una tecnica che ricorda quella usata dalle navi per scandagliare il fondo del mare. Dal satellite parte un fascio di microonde, una particolare forma di luce in grado di penetrare anche le nuvole. Le microonde rimbalzano sulla superficie terrestre e vengono catturate dal satellite stesso. Poiché le microonde non vengono fermate dalle nuvole, la Terra viene osservata indipendentemente dalle condizioni meteorologiche, di notte e di giorno, cosa che è impossibile fare attraverso un satellite come Meteosat.

I satelliti ERS permettono di studiare, per esempio la direzione e velocità dei venti oceanici, e la la temperatura della superficie dei mari. Questo consente agli scienziati di capire meglio la relazione che lega la condizione del mare con quella dell'atmosfera.

Non solo: con uno speciale radar a microonde, i satelliti ERS possono misurare l’altezza della superficie dei mari rispetto al fondale marino.

Quindi, per esempio, attraverso un controllo del genere sarebbe possibile accorgersi se c’è un innalzamento del livello dei mari, come qualcuno teme come conseguenza del surriscaldamento della Terra?

All’ultima conferenza mondiale sui problemi ambientali, è stato denunciato un aumento della temperatura media della Terra come conseguenza di un aumentato effetto-serra.

In pratica, la Terra tratterrebbe più calore che in passato, a causa dell’inquinamento. Una possibile conseguenza potrebbe essere proprio lo scioglimento parziale dei ghiacci, con il conseguente innalzamento dei mari.

Per valutare correttamente queste ipotesi, occorre approfondire la conoscenza della relazione tra clima globale, stato dei ghiacci e livello dei mari. Per questo motivo la situazione di questi ultimi è monitorata costantemente dallo spazio, grazie ai satelliti ERS dell’ESA.

Un altro grido di allarme è stato lanciato in questi anni circa la presenza e l’allargamento del buco nello strato di ozono che protegge il pianeta dai raggi ultravioletti del Sole. ERS–2 è stato dotato di uno strumento, GOME, in grado di misurare la quantità di ozono nell’atmosfera. Grazie a ERS-2 abbiamo a disposizione un quadro completo della situazione su tutta la Terra. Questo ci permette di studiare il cambiamento nel tempo dello strato di ozono atmosferico e, in particolare, di tenere d’occhio il buco nell’ozono sopra il Polo Sud.

Un altro aspetto che ha destato grande interesse presso l’opinione pubblica, un paio di anni fa, è stato El Niño, anch’esso messo in relazione a un cambiamento globale del clima terrestre. Che cosa si può dire su questo fenomeno?

All’altezza delle coste del Perù, nel Pacifico tropicale orientale, ogni 3 o 4 anni, nel periodo invernale la superficie dell’oceano si riscalda. La temperatura è di 1 - 3 gradi superiore alla temperatura media stagionale. Si produce una variazione nel clima della zona, che porta a grandi rovesci, con possibili inondazioni lungo la costa. Ripeto, si tratta di paesi che si affacciano sul Pacifico. Le conseguenze sull’Oceano Atlantico e sul Mediterraneo sono certamente meno rilevanti e più difficili da chiarire.

Ci sono due aspetti da considerare: il primo è che El Niño è un fenomeno noto da oltre 500 anni. Ci sono testimonianze di indios raccolte durante la colonizzazione spagnola dell’America Latina. Quindi non è legato a un cambiamento globale del clima della Terra. L’altro aspetto è che si tratta comunque di un fenomeno che si ripete ciclicamente, con maggiore o minore intensità , e che può avere conseguenze gravi per le popolazioni di quei paesi.

Comprendere El Niño significa capire l’interazione tra oceano e atmosfera. Tanto che El Niño è stato definito un duetto, un concerto per oceano e atmosfera, proprio per sottolineare che è il prodotto di entrambi.

Da questo punto di vista, i satelliti ERS 1 e 2 offrono un contributo enorme, perché misurano la temperatura superficiale degli oceani e la direzione e intensità dei venti, permettendo agli scienziati di conoscere esattamente le condizioni dalle quali El Niño nasce e come si sviluppa nel tempo. Attenzione, però: da qui a fare previsioni prive di incertezza, la strada è ancora lunga.

L’ESA prevede di rafforzare il suo impegno in questa direzione?

Certamente, per tanti e buoni motivi. Intanto per i risultati scientifici a cui si è accennato. Per valutarli appieno, bisogna considerare una scelta strategica dell’ESA di enorme impatto: la gestione dei dati scientifici e la collaborazione internazionale promossa. I dati raccolti vanno gestiti nel migliore dei modi. Presso l’ESRIN, il centro ESA di Frascati, si è sviluppato un centro che acquisisce dati, li processa, li archivia e li distribuisce alla comunità scientifica internazionale, rendendone semplice l’utilizzo. E questa è veramente la chiave di volta del successo di una missione scientifica. L’ESA, attraverso l’ESRIN, acquisisce i dati, li elabora e li lavora con gli scienziati di tutto il mondo, ottenendo importanti risultati scientifici.

Fra le missioni previste per il futuro prossimo, ricordiamo la seconda generazione di satelliti Meteosat, in collaborazione con Eumetsat, molto più perfezionati dei vecchi Meteosat. Per esempio, acquisiranno immagini della Terra ogni 15 minuti, piuttosto che ogni 30, come avviene adesso. Il lancio del primo satellite di questo genere è previsto per l’anno prossimo. Sempre per il 2001 è previsto il lancio di Envisat, il vero successore dei satelliti ERS 1 e 2.

Negli anni a venire sarà lanciato Metop, anch’esso un satellite meteorologico in orbita polare, come Envisat, ERS1 e ERS2. Infine, bisogna ricordare “The Living Planet”, il pianeta vivente, un programma a lungo termine per l’osservazione della Terra dallo spazio. The Living Planet utilizzerà un numero elevato di satelliti a basso costo, ciascuno indirizzato a un compito specifico. È prevista inoltre una forte collaborazione con i programmi nazionali dei paesi membri e con l’industria europea.

Quindi, come vedi, impegno su tutto il fronte, a breve e a lungo termine.