6.5 L'experiment GRACE
La GRACE ( Gravity Recovery And Climate Experiment o Experiment Climàtic i Recuperació-mesura de la Gravetat) és una iniciativa conjunta de la NASA i del Centre Aeroespacial Alemany. La gravetat està determinada per la massa. Mesurant les anomalies gravitatòries es possible determinar com varia la massa de zones del planeta al llarg del temps. Les dades dels satèl·lits GRACE tenen usos en estudis del clima, els oceans de la Terra i en geologia.
GRACE és la primera missió de monitorització de la Terra en la història dels vols espacials, en la qual les mesures no deriven d'ones electromagnètiques reflectides, emeses, o transmeses a través de la superfície i / o de l'atmosfera de la Terra. En canvi, la missió utilitza un sistema que usa microones per mesurar amb precisió els canvis en la velocitat i la distància entre dos vols idèntics de dos naus espacial en una òrbita polar a uns 220 quilòmetres de distància entre elles, a 500 quilòmetres d'altura sobre la Terra. El sistema que s'utilitza és prou sensible per detectar els canvis de separació tan petits com 10 micròmetres (aproximadament un dècim de l'amplada d'un cabell humà) a través d'una distància de 220 quilòmetres.
Com els satèl·lits GRACE bessons giren al voltant del planeta 15 vegades al dia, detecten petites variacions en l'atracció gravitacional de la Terra. Quan el primer satèl·lit passa sobre una regió de gravetat lleugerament més fort, una anomalia de la gravetat , es atret lleugerament abans que el segon satèl·lit. Això fa que la distància entre els dos satèl·lits augmente. La primera nau espacial passa llavors a l'anomalia, i es retarda de nou; Mentrestant, la segona nau espacial s'accelera, desaccelera a continuació, sobre el mateix punt.
Mitjançant el mesurament del canvi de la distància constant entre els dos satèl·lits i combinant aquestes dades amb els mesuraments de posicionament precís de Sistema de Posicionament Global instruments (GPS), els científics poden construir un mapa detallat de les anomalies de la gravetat de la Terra.
Altres satèl·lits també produeixen dades que complementaran a GRACE. És el cas del satèl·lit ICESat, per exemple, que mesurarà amb precisió la superfície dels casquets polars i de les glaceres terrestres del món. GRACE és realment l'única instrumentació en l'espai que ens pot dir molt sobre l'emmagatzematge de l'aigua.
Quines dades s'estan descobrint amb l'experiment GRACE ?
1) Arctic: (Resum de l'article «Mínim de gel a l'oceà Artic» «Arctic Sea Ice Minimum» de l'any 2014 de la NASA.)
El gel marí a l'Àrtic assoleix el seu mínim cada mes en setembre. El gel marí de l'Àrtic està disminuint a un ritme de 13.3 per cent per dècada, entre 1981-2010. Aquest gràfic mostra la mitjana mensual del gel marí de l'Àrtic cada setembre des de 1979, derivat de les observacions per satèl·lit.
L'extensió del gel marí de 2012 és la més baixa en els registres per satèl·lit. Al ritme actual en 20 anys no hi haurà gel a l'Àrtic al setembre i a l'hivern ja no cobrirà tot l'Àrtic, doncs serà impossible recuperar tot el perdut.
2) Groenlàndia: (Fragment de l'article «Un àrtic irreconeixible» «An unrecognizable Arctic» de l'any 2013 de la NASA.)
El huitanta-un per cent de Groenlàndia, que es troba sobretot a l'interior del Cercle Polar Àrtic i és l'illa més gran del món, està cobert de gel. Hui en dia, el gel s'està fonent. "La velocitat a la qual Groenlàndia està abocant gel i aigua a l'oceà no és només sorprenentment alta, es cada vegada més ràpida", va dir Waleed Abdalati, director del Centre de Ciència i Observació de la Terra de la Universitat de Colorado a Boulder (USA) i cap científic de la NASA 2011-2012.
Aquesta fusió podria tenir conseqüències planetàries importants: Groenlàndia conté tant gel que si tot es fongues, el nivell del mar s'elevaria la sorprenent quantitat de 7 metres. "La pregunta és, quina quantitat d'aquests 7 metres s'abocaran a l'oceà? Serà 1,5 metres o 1,8 metres? ", Va dir Abdalati. "La resposta té greus conseqüències per a la societat en tot el món". De fet, alguns científics pensen que el límit inferior d'un metre i mig de l'augment del nivell del mar és massa conservador.
Aproximadament una de cada 10 persones (més de 600 milions de persones) viu en zones costaneres baixes que són a menys de 9 metres per sobre del nivell del mar. Dos terços de les ciutats més grans del món es troben almenys en part, en aquestes regions baixes. Així que l'augment del nivell del mar té la capacitat d'afectar una enorme quantitat de persones.
3) Antàrtida: (Fragment de l'article «La velocitat de fusió de l'oest de l'Antàrtida s'ha triplicat» «West Antarctic melt rate has tripled» de l'any 2014 de la NASA.)
Una anàlisi exhaustiva de 21 anys en la regió de l'Antàrtida on la velocitat de fusió del gel és més ràpida ha trobat que la velocitat de fusió de les glaceres s'ha triplicat en l'última dècada.
Les glaceres al Mar d'Amundsen ancorades a l'Antàrtida Occidental són una hemorràgia de gel més ràpida que qualsevol altra part de l'Antàrtida i són els contribuents més significatius de l'Antàrtida a l'augment del nivell del mar. Aquest estudi realitzat per científics de la Universitat de Califòrnia a Irvine (UCI), i la NASA és el primer a avaluar i reconciliar les observacions de quatre tècniques de mesurament diferents per produir una estimació fidedigna de la quantitat i la velocitat de pèrdua en les últimes dues dècades.
Les glaceres de l' l'Antàrtida Occidental perden massa al llarg de tot el període. Els investigadors van calcular dues quantitats separades: la quantitat total de pèrdua, i els canvis en la velocitat de pèrdua.
L'import total de la pèrdua mitjana és de 83 gigatones per any (1 gigatona = 1000000000000 kg). En comparació, la muntanya Everest pesa al voltant de 161 gigatones, és a dir, les glaceres de l'Antàrtida van perdre una quantitat equivalent en pes d'aigua a la montanya Everest cada dos anys durant els últims 21 anys.
La velocitat de pèrdua va assolir una mitjana de 6,1 gigatones (=6100000000000 kg) per any cap al 1992.
Durant el període en què es va observar amb quatre tècniques diferents l'observació, la velocitat de fusió va augmentar una mitjana de 16,3 gigatones per any (= 16300000000000 Kg) - gairebé tres vegades la velocitat de creixement per al període complet de 21 anys.
Els quatre conjunts d'observacions inclouen: 1) satèl·lits GRACE, 2) altimetria làser de campanya aerotransportada pertanyent a l' operació IceBridge de la NASA que fou el substitut temporal del satèl·lit ICESat, 3) altimetria radar del satèl·lit Envisat de l'Agència Espacial Europea (ESA),i 4) l'anàlisi de masses usant radars de la Universitat de regional d'Utrecht.
Els científics van assenyalar el comportament de les glaceres i capes de gel a tot el món és el que té la major incertesa en la predicció del nivell futur del mar. «Tenim una xarxa d'observació excel·lent ara. És fonamental que mantinguem aquesta xarxa per continuar el seguiment dels canvis», va dir la científica Velicogna, «perquè els canvis estan avançant molt ràpid.»
A sota podem veure la proporció de terra sota el gel de l'Antàrtida i com la part oest de l'Antàrtida està baixeta, a vora el nivell del mar, en comparació a la part est i la part central que està a molta més d'altura.
Diu en un altre article la científica Velicogna «La conclusió més important és que la velocitat de fusió no és lineal. Una velocitat de fusió lineal vol dir que la velocitat de fusió no varia amb el temps encara que la quantitat de gel fosa augmente any rere any. En canvi amb quatre tècniques diferents,la qual cosa fa els resultats robustos i fiables, s'ha pogut comprovar com la velocitat de fussió s'accelera amb el temps».
Llicenciat sota la Llicència Creative Commons Reconeixement NoComercial CompartirIgual 4.0