La Nasa scopre un nuovo modo per vedere i cambiamenti delle correnti oceaniche

I dati dei satelliti GRACE collimano con quelli della rete di boe oceaniche RAPID

[4 novembre 2015]

Nasa correnti

Nello studio “North Atlantic meridional overturning circulation variations from GRACE ocean bottom pressure anomalies” pubblicato su Geophysical Research Letters un team di ricercatori del Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology della NASA, sottolinea che «Le preoccupazioni per i cambiamenti nella  North Atlantic Meridional Overturning Circulation (NAMOC) implicano la necessità di una capacità di osservazione continua su larga scala per rilevare i cambiamenti su scale temporali interannuali a decennali»  e presenta le prime misurazioni dei cambiamenti di trasporto nella Lower North Atlantic Deep Water (LNADW),utilizzando, a partire dal 2003, solo le variabili nel tempo e le osservazioni della gravità raccolte grazie ai satelliti  Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE).

Il team di scienziati della NASA ha sviluppato un nuovo modo di utilizzare le misurazioni satellitari per monitorare cambiamenti nelle correnti dell’Oceano Atlantico, che sono una forza trainante nel clima globale. Una scoperta che apre la strada ad un migliore monitoraggio e comprensione di come stia cambiando la circolazione oceanica e su cosa questi cambiamenti possono significare per il clima futuro.

Carol Rasmussen, dell’Earth Science News Team della NASA, spiega che Nell’Atlantico, le correnti sulla superficie dell’oceano, come la Corrente del Golfo, trasportano acqua riscaldata dal sole dai tropici verso nord-est. Mentre l’acqua si sposta attraverso le regioni più fredde, libera il suo calore. Con il tempo raggiunge la Groenlandia ed è così fredda e densa che affonda per un paio di miglia nelle profondità dell’oceano. Si gira e rifluisce sud. Questo ciclo aperto delle correnti superficiali e profonde è noto agli oceanografi come l’Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC): parte del “nastro trasportatore” delle correnti oceaniche che fanno circolare acqua, calore e sostanze nutritive in tutto il mondo e che interessano il clima».

Dato che l’AMOC sposta così tanto calore, qualsiasi suo cambiamento probabile che sia un indicatore importante di come il nostro pianeta sta rispondendo al riscaldamento causato dell’aumento delle emissioni di gas serra. Negli ultimi dieci anni, alcune misurazioni isolate hanno suggerito che l’AMOC sta rallentando e che movimenti meno acqua. Molti ricercatori pensano che la correte si indebolirà a causa del riscaldamento globale, ma il rallentamento potrebbe essere anche prodotto da cause naturali. Per capire meglio cosa sta succedendo, gli scienziati vorrebbero avere osservazioni coerenti nel tempo che coprano l’intero Atlantico.

Felix Landerer, il leader del team di ricerca del Jet Propulsion Laboratory, sottolinea che «Questo [nuovo] approccio satellitare ci consente di migliorare le proiezioni di cambiamenti futuri e – letteralmente – di andare a fondo di ciò che guida gli attuali cambiamenti oceanici».

Landerer e il suo team hanno utilizzato i dati di satelliti gemelli GRACE, la missione della NASA lanciata nel l 2002 che fornisce mensilmente dati sui piccoli cambiamenti nel campo gravitazionale della Terra, causate da cambiamenti nella quantità di massa.  La massa della superficie terrestre della Terra non cambia molto nel corso di un mese; ma la massa di acqua sopra o vicino alla superficie terrestre lo fa, per esempio, quando le banchise di ghiaccio si sciolgono o l’acqua viene pompata dalle falde acquifere sotterranee. GRACE si è dimostrato prezioso per il monitoraggio di questi  cambiamenti.

La Rasmussen spiega ancora: «Nella parte inferiore dell’atmosfera – sulla superficie terrestre – i cambiamenti nella pressione dell’aria (una misura della massa dell’aria) ci raccontano come scorre l’aria o il vento. In fondo dell’oceano, i cambiamenti di pressione ci parlano dell’acqua che scorre, o le correnti. Landerer e il suo team hanno sviluppato un modo per isolare i dati sulla gravità di GRACE dal segnale delle piccole differenze di pressione sul fondo dell’oceano che sono causate da cambiamenti nelle correnti oceaniche profonde».

Un altro autore dello studio, Michael Watkins, direttore del Center for Space Research  dell’università del Texas – Austin ed ex scienziato  del progetto GRACE, spiega a su volta: «Volevamo osservare questo fenomeno con GRACE fin da quando lo abbiamo lanciato 13 anni fa, ma c’è voluto così tanto per capire come spremere le informazioni dal flusso di dati.  In linea di principio, si potrebbe pensare che si dovesse deve misurare tutto l’oceano ogni 10 yarde o giù di lì per conoscere l’intero flusso, ma in realtà, se è possibile misurare gli estremi orientali e occidentali con grande precisione, questo è tutto quello che dovete sapere su quanta acqua scorre da nord a sud nell’intero Atlantico e in quella sezione. Questa teoria è nota da tempo ed è sfruttata da una rete di boe, ma questa è la prima volta che siamo stati in grado di farlo con successo dallo spazio».

Le nuove misurazioni si accordano bene con stime delle rete di boe oceaniche disseminate nell’Oceano Atlantico vicino a 26 gradi di latitudine nord, gestita dal gruppo Rapid Climate Change (RAPID)  del National Oceanography Centre britannico di Southampton. La coincidenza dei dati rende fiduciosi i ricercatori che la tecnica possa essere ampliata per fornire stime su tutto l’Atlantico. Infatti, le misurazioni di GRACE hanno dimostrato che un significativo indebolimento della overturning circulation, che le boe hanno registrato nell’inverno del 2009-10, si è esteso per diverse migliaia di miglia a nord ea sud della latitudine delle boe.

Gerard McCarthy, un ricercatore del gruppo RAPID che non è stato coinvolto nello studio della NASA, ha detto che «I risultati evidenziano che le sinergie tra misurazioni dirette, come quelle provenienti da RAPID e il telerilevamento sono tutte molto importanti visti i cambiamenti rapidi e sorprendenti che si verificano nel Nord Atlantico in questo momento».

Secondo Eric Lindstrom, manager del Physical Oceanography Program della NASA, «E ‘impressionante che i GRACE possano vedere le variazioni nel trasporto delle acque profonde, ma questo segnale non sarebbe mai stato rilevato o esplicitamente approvato senza il RAPID array. Continueranno ad avere bisogno, sia  di sistemi in situ che spaziali per monitorare le variazioni sottili ma significative della circolazione oceanica».