I livelli globali del mare della Terra stanno aumentando e lo stanno facendo a un ritmo accelerato. Le acque dell’oceano si stanno espandendo poiché assorbono enormi quantità di calore intrappolato dai gas serra nell’atmosfera terrestre. I ghiacciai e le calotte glaciali aggiungono ogni anno centinaia di gigatonnellate di acqua di disgelo negli oceani. Anche la superficie terrestre lungo le coste si muove su e giù, influenzando l’innalzamento relativo del livello del mare. Le persone stanno avvertendo gli impatti, poiché gli incrementi apparentemente piccoli dell’innalzamento del livello del mare diventano grossi problemi lungo le coste di tutto il mondo.
La NASA sta studiando tutti gli aspetti dell’innalzamento del livello del mare
Con satelliti, missioni aeree, misurazioni a bordo di navi e supercomputer, la NASA ha studiato l’innalzamento del livello del mare per decenni. Insieme ai loro partner internazionali e interagenzia, monitorano le cause dell’innalzamento del livello del mare con elevata accuratezza e precisione. Il livello globale del mare aumenta di circa 0,13 pollici (3,3 millimetri) all’anno. Questo è il 30% in più rispetto a quando la NASA ha lanciato la sua prima missione satellitare per misurare l’altezza degli oceani nel 1992.
La NASA sta collaborando con l’Agenzia spaziale europea, il NOAA e l’EUMESTAT per lanciare il satellite Sentinel-6 Michael Freilich, con cui potrà dotarsi di un periodo di 28 anni di misurazioni dell’altezza dell’oceano basate su satellite. Il satellite è stato ribattezzato in onore del defunto direttore della Divisione di Scienze della Terra della NASA, un oceanografo di formazione che ha riconosciuto che un problema complesso come l’innalzamento del livello del mare richiede persone con background diversi, da tutto il mondo, per essere risolto.
Nel 2014, la NASA ha creato un Sea Level Change Science Team per riunire esperti di tutta l’agenzia e di altre istituzioni che studiano diversi aspetti di questo problema multidisciplinare. Scienziati che studiano i ghiacciai, le calotte glaciali, la fisica degli oceani, il movimento terrestre e altro ancora sono riuniti per affrontare come appare l’innalzamento del livello del mare ora e come sarà in futuro.
“Siamo uniti da questo grande obiettivo”, ha detto Nadya Vinogradova Shiffer, responsabile del programma della NASA che supervisiona il team. “Il livello del mare è influenzato da questi diversi fattori che una disciplina sola non copre, quindi dobbiamo coinvolgere esperti che lo affrontino da tutte le angolazioni”.
Quattro impatti dell’innalzamento del livello del mare:
Innalzamento del livello del mare: Scioglimento dei ghiacciai e delle calotte di ghiaccio
Circa due terzi dell’innalzamento del livello del mare globale è dovuto all’acqua di fusione dei ghiacciai e delle calotte glaciali, le vaste distese di ghiaccio che ricoprono l’Antartide e la Groenlandia. In Groenlandia, la maggior parte della perdita di ghiaccio deriva dal riscaldamento delle temperature dell’aria che scioglie la superficie della calotta glaciale, nonché dallo scioglimento dei ghiacciai che si svuotano nel mare. In Antartide, tuttavia, le temperature gelide tutto l’anno significano che la superficie della calotta glaciale interna non si scioglie. Invece, la maggior parte del ghiaccio si perde quando le temperature oceaniche più calde si uniscono alle temperature dell’aria calda per erodere le piattaforme di ghiaccio galleggianti alle estremità dei ghiacciai nell’Antartide occidentale. Questo fa accelerare i ghiacciai e più ghiaccio a fluire – e sciogliersi – nel mare.
La NASA misura questo cambiamento dallo spazio. Con Ice, Cloud and land Elevation Satellite 2 o ICESat-2, gli scienziati possono calcolare la variazione di altezza delle calotte glaciali entro una frazione di pollice, consentendo loro di calcolare come le mutevoli calotte glaciali stanno contribuendo all’innalzamento del livello del mare. Con i satelliti Gravity Recovery e Climate Experiment Follow-On, o GRACE-FO, una partnership con il German Research Center for Geosciences, gli scienziati possono calcolare la massa di ghiaccio persa da queste vaste distese attraverso la Groenlandia e l’Antartide.
Le sole calotte glaciali hanno contribuito per circa 1,2 millimetri all’anno all’innalzamento del livello del mare tra il 2002 e il 2017, gli scienziati hanno calcolato confrontando i dati dei satelliti GRACE e GRACE-FO
Dal 2006, una media di 316 gigatonnellate di ghiaccio all’anno si è sciolta dalle calotte glaciali della Groenlandia e dell’Antartide, gli scienziati hanno calcolato confrontando i dati di ICESat e ICESat-2
Una gigatonnellata è sufficiente per coprire il Central Park di New York con uno strato di ghiaccio alto 305 metri.
I ghiacciai come l’Alaska, l’alta montagna in Asia, in Sud America e nell’Artico canadese sono suscettibili al riscaldamento delle temperature dell’aria. Nell’ultimo decennio, quasi tutti i ghiacciai si sono ridotti. Sia che i ghiacciai si svuotino direttamente nell’oceano o nei fiumi che alla fine raggiungono il mare, l’acqua di disgelo di questi piccoli ghiacciai contribuisce all’innalzamento del livello del mare quanto l’acqua di scioglimento delle enormi lastre di ghiaccio.
Innalzamento del livello del mare: espansione termica
Non solo più acqua scorre nell’oceano dalle calotte glaciali e dai ghiacciai, ma l’acqua più calda dell’oceano occupa più spazio, aumentando l’innalzamento del livello del mare. I 700 metri più in superficie dell’oceano si sono riscaldati dagli anni ’70 e gran parte del calore extra generato dal riscaldamento globale viene assorbito dall’oceano. Quando l’acqua si riscalda, le singole molecole si muovono più velocemente, espandendo il volume che occupano. Su scala globale, ciò causa circa un terzo dell’innalzamento del livello del mare misurato dagli scienziati.
Come tutti i cambiamenti del livello del mare, l’espansione termica varia tra gli oceani: alcune regioni sono più colpite di altre. Correnti e venti spostano quest’acqua appena riscaldata ed espansiva, e quell’acqua più calda influenza i punti di forza e gli schemi delle correnti oceaniche. Strumenti come i galleggianti Argo della Scripps Institution of Oceanography di San Diego raccolgono la temperatura e altri dati sulle acque oceaniche.
Il livello del mare è complicato dalla circolazione oceanica
L’innalzamento del livello del mare non è costante in tutto il mondo. Alcune zone costiere vedono il triplo del tasso medio di aumento, mentre altre non osservano alcun cambiamento, o possono persino vedere un calo del livello del mare. Le correnti oceaniche, la risalita di acqua fredda dall’oceano profondo, i venti, i movimenti di calore e acqua dolce e l’attrazione gravitazionale della Terra giocano tutti un ruolo nello spostamento delle masse d’acqua. Quando l’acqua si scioglie dalla Groenlandia, ad esempio, il calo di massa diminuisce l’attrazione gravitazionale dalla calotta glaciale, facendo scorrere l’acqua verso le coste del Sud America. Acque più calde possono accelerare le correnti e persino inclinare la superficie dell’oceano, cambiamenti che saranno misurati dalla prossima missione satellitare Surface Water and Ocean Topography, sviluppata dalla NASA e da partner internazionali.
I cicli climatici oceanici che si verificano naturalmente possono anche svolgere un ruolo nel mascherare temporaneamente o aumentare gli effetti dei cambiamenti climatici sull’innalzamento del livello del mare. Durante la maggior parte del tempo in cui i satelliti hanno misurato l’altezza globale della superficie del mare, l’innalzamento del livello del mare lungo la costa occidentale degli Stati Uniti è stato inferiore alla media globale a causa delle estese fasi fredde della Pacific Decadal Oscillation (PDO), un lungo termine modello ciclico della variabilità climatica nell’Oceano Pacifico che influenza le condizioni oceaniche e atmosferiche. La fase PDO fredda ha allontanato l’acqua calda dalla costa occidentale degli Stati Uniti, sopprimendo l’innalzamento del livello del mare. Ma intorno al 2010-2011, la DOP è passata alla sua fase calda e gli scienziati stanno ora osservando un aumento del livello del mare più veloce della media per la regione, che dovrebbe continuare per almeno i prossimi cinque anni e potenzialmente molto più a lungo.
Il livello del mare è complicato dai movimenti tellurici e delle placche terrestri
Non sono solo i processi idrici che giocano un ruolo nell’innalzamento del livello del mare globale, ma anche i movimenti del suolo possono svolgere un ruolo significativo. Su scala continentale, la crosta terrestre si sta ancora riprendendo dall’ultima era glaciale. 20.000 anni fa, il Canada, il nord-est degli Stati Uniti, la Scandinavia e altre regioni erano appesantite dalle calotte glaciali. Quando le calotte glaciali si sciolsero e il peso sui continenti si allentò, la superficie terrestre rimbalzò lentamente. Quel processo di rimbalzo è ancora in corso e può persino far cadere altri luoghi, ad esempio Norfolk, Virginia, sta affondando a causa del rimbalzo più a nord.
L’innalzamento del livello del mare può anche essere aggravato dall’affondamento della terra. Il delta del fiume Mississippi, ad esempio, sta essenzialmente annegando come terreno che affonda dall’estrazione di risorse, dal carico di sedimenti e il peso dell’ambiente costruito è combinato con livelli del mare più elevati. La NASA studierà questo caso con una campagna sul campo chiamata Delta-X, progettata per studiare come i sedimenti si accumulano sul delta.
