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Arte: IceSat dispara seus raios laser a uma altitude de cerca de 500 km

Os cientistas dizem que um dos novos observadores terrestres da agência espacial dos EUA (Nasa) terá um impacto transformador em uma área inesperada.

A missão a laser IceSat-2 foi lançado há um ano para medir a forma da Antártica e da Groenlândia e rastrear a espessura do gelo marinho do Ártico.

Mas os primeiros resultados mostram uma capacidade notável também para detectar as profundidades da água.

A luz laser do IceSat penetra até 40 m nas condições mais claras, abrindo uma série de novas aplicações.

"Por mais que as pessoas pensem que todas as áreas da Terra foram razoavelmente bem mapeadas, isso realmente não é verdade quando você começa a examinar áreas de águas rasas", disse Christopher Parrish, da Universidade Estadual do Oregon.

"Temos enormes vazios de dados da costa até cerca de 5m de profundidade.

"Isso prejudica nossa capacidade de estudar coisas como inundações, os efeitos de grandes tempestades e as mudanças no habitat dos recifes de coral".

Um projeto já começou a mapear o fundo do mar em torno de ilhas e atóis do Pacífico, o que ajudará a preparação para o tsunami, por exemplo.

A capacidade também deve permitir que os cientistas calculem os volumes de massas de água interiores para ajudar a quantificar as reservas globais de água doce da Terra.

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NASA / ICESAT-2 / Lori Magruder

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IceSat-2 rastreia o fundo do mar que se inclina para o norte e sul de Saint Thomas, Ilhas Virgens

O IceSat-2 foi lançado em setembro de 2018 com apenas um instrumento – um laser verde de meia tonelada chamado Atlas que dispara cerca de 10.000 pulsos de luz a cada segundo.

Cada uma dessas fotos vai até a Terra e volta em uma escala de tempo de apenas alguns milissegundos. O tempo exato é igual à altura da superfície refletora.

Os cientistas sabiam que poderiam usar essa "fita métrica" ​​óptica para procurar mudanças de altitude na Antártica e na Groenlândia que possam indicar derretimento.

A avaliação de florestas também fazia parte dos objetivos da missão, porque o laser refletirá nos dosséis para revelar a altura das árvores.

Mas um papel tão proeminente para a batimetria (o mapeamento da topografia subaquática) não era esperado.

"Antes do lançamento do IceSat-2, pilotamos um instrumento de aeronave chamado Mable, que possuía as mesmas características de medição e vimos algumas batimetrias, mas apenas alguns metros", lembrou Tom Neumann, da Nasa.

"Antes do lançamento, quando as pessoas me perguntavam o que o IceSat-2 poderia alcançar, eu disse 'vamos esperar e ver'.

"Mas a óptica do Atlas tem uma eficiência melhor do que as especificações; excedemos os requisitos de desempenho. Portanto, pessoas como a Guarda Costeira dos EUA e o US Geological Survey estão interessadas nos dados, porque agora você tem a capacidade de medir o litoral próximo batimetria, essencialmente em todo o mundo ".

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Legenda da mídiaHelen Fricker: "Em um clima quente, você obterá mais superfície derretida"

Existem limitações óbvias. Quanto mais turva a água, mais difícil é obter uma reflexão a laser do fundo do mar. E, é claro, esse tipo de técnica a laser é inútil em mar aberto, onde as profundidades podem atingir 6 km ou mais.

Além disso, como o satélite é voltado para o mapeamento polar, seu caminho orbital significa que as regiões de média e baixa latitude da Terra são amostradas com menos frequência.

Mas não é necessário ter uma cobertura completamente completa em uma área. Isso ocorre porque uma trilha IceSat através de uma cena pode ser usada para calibrar outras informações.

"O que as pessoas estão fazendo é usar imagens visuais de outros satélites, o que lhe dará uma profundidade relativa", explicou o Dr. Neumann.

"Portanto, quanto mais profunda a cor azul, mais profunda é a profundidade; mais claro é o azul, mais raso. E então você combina isso com uma pista IceSat e isso dá uma medida absoluta em toda a cena".

Na Antártica e no Ártico, isso está sendo usado para observar os derretimentos – os grandes corpos de água derretida que se formam nas superfícies de gelo nas temperaturas mais quentes do verão.

Os volumes envolvidos podem ser prodigiosos e podem afetar a estabilidade do gelo – se a água escorrer pelo gelo – acelerando seu fluxo para o oceano ou, em alguns casos, ajudando a separá-lo. Com o IceSat-2, os cientistas agora podem dizer com mais precisão a quantidade de água em cima do gelo.

A professora Helen Fricker, da Scripps Institution of Oceanography, está testando essa abordagem na Amery Ice Shelf, a terceira maior plataforma de gelo da Antártica.

Ela vê isso como outra variável para monitorar as mudanças climáticas nos pólos.

"É importante acompanhar a quantidade de água derretida na superfície que está sendo produzida a cada ano. Outra coisa a ser observada é o momento – quando o derretimento começa e quando a água derretida recongela no final da temporada. Também os locais dos derretimentos: eles estão mudando? Eles estão se movendo para o norte com o tempo? "

Para marcar o aniversário de um ano do lançamento do IceSat-2, os cientistas da missão publicaram uma revisão das realizações até agora no Eos, a revista semanal da União Geofísica Americana.

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Amery Ice Shelf: IceSat-2 agora pode ajudar a acompanhar o desenvolvimento de derretimentos

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