De Amerikaans-Indiase satelliet zal de veranderende bevroren gebieden op aarde in de gaten houden

NISAR, de radarsatelliet die binnenkort wordt gelanceerd door NASA en de Indian Space Research Organization (ISRO), zal enkele van de belangrijkste vitale functies van de aarde meten, van de gezondheid van wetlands tot landvervorming door vulkanen en de dynamiek van land- en zee-ijs.

Deze nieuwste mogelijkheid zal onderzoekers helpen begrijpen hoe kleine processen enorme veranderingen kunnen veroorzaken in de ijskappen die Antarctica en Groenland bedekken, maar ook op berggletsjers en zee-ijs over de hele wereld.

NISAR, een afkorting voor NASA-ISRO Synthetic Aperture Radar, zal het meest uitgebreide beeld tot nu toe bieden van de beweging en vervorming van bevroren oppervlakken in met ijs en sneeuw bedekte omgevingen op aarde, gezamenlijk bekend als de cryosfeer.

“De thermostaat op onze planeet staat omhoog en het ijs op aarde reageert door zijn beweging te versnellen en sneller te smelten”, zegt Alex Gardner, een glacioloog bij het Jet Propulsion Laboratory van NASA in Zuid-Californië. “We moeten de lopende processen beter begrijpen, en NISAR zal metingen leveren om dat te doen.”

NISAR, gepland voor lancering door ISRO in 2024 vanuit Zuid-India, zal bijna alle land- en ijzige oppervlakken van de planeet twee keer per twaalf dagen observeren. De unieke inzichten van de satelliet in de cryosfeer van de aarde zullen voortkomen uit het gecombineerde gebruik van twee radars: een L-bandsysteem met een golflengte van 10 inch (25 cm) en een S-bandsysteem met een golflengte van 4 inch (10 cm).

De L-band kan door de sneeuw kijken, waardoor wetenschappers de beweging van het ijs eronder beter kunnen volgen, terwijl de S-band gevoeliger is voor het vocht van de sneeuw, wat duidt op smeltend ijs. Beide signalen dringen door wolken en duisternis heen, waardoor observaties tijdens maandenlange poolwinternachten mogelijk zijn.

Een “time-lapse-film” van ijskappen

De oriëntatie van NISAR in een baan om de aarde zal het in staat stellen gegevens te verzamelen uit het verre binnenland van Antarctica, nabij de Zuidpool, in tegenstelling tot andere grote radarbeeldsatellieten, die de Noordpool breder bestrijken.

De Antarctische ijskappen bevatten het grootste reservoir van bevroren zoet water ter wereld, en de snelheid waarmee ijs verloren kan gaan vertegenwoordigt de grootste onzekerheid in de voorspellingen van de zeespiegelstijging. De grotere NISAR-dekking zal van cruciaal belang zijn voor het bestuderen van de zeewaartse beweging van ijs dat uit de hoge delen van centraal Antarctica stroomt.

De metingen zullen wetenschappers ook in staat stellen nauwkeurig te bestuderen wat er gebeurt op de plek waar ijs en oceanen elkaar ontmoeten. Wanneer delen van de ijskap bijvoorbeeld op land onder de zeespiegel liggen, kan zout water onder het ijs sijpelen en het smelten en de instabiliteit vergroten. Zowel Antarctica als Groenland hebben ook ijsplaten – ijsmassa’s die zich vanaf het land uitstrekken en op de oceaan drijven – die dun zijn en uiteenvallen als de ijsbergen afbreken. IJsplaten zorgen ervoor dat gletsjerijs op het land niet in de oceaan glijdt. Als ze kleiner worden, kunnen gletsjers sneller stromen en uiteenvallen.

Het tempo van het ijsverlies op zowel Antarctica als Groenland is sinds de jaren negentig toegenomen, en er bestaat onzekerheid over hoe snel beide zich zullen blijven terugtrekken. NISAR zal onze horizontale en verticale kijk op deze veranderingen verbeteren.

“NISAR zal ons een consistente time-lapse-film van deze beweging geven, zodat we kunnen begrijpen hoe en waarom deze verandert en beter kunnen voorspellen hoe deze in de toekomst zal veranderen”, zegt Ian Goggin, een glacioloog aan de Universiteit van Washington in Seattle. . NISAR Cryosfeer Commando.

Berggletsjers, watervoorraden en overstromingen

De satelliet zal ook veranderingen in berggletsjers op aarde volgen. Het smelten ervan heeft ongeveer een derde bijgedragen aan de stijging van de zeespiegel sinds de jaren zestig, en door het klimaat veroorzaakte veranderingen in vries- en dooipatronen zouden de watervoorziening voor stroomafwaartse bevolkingsgroepen kunnen beïnvloeden.

In de Himalaya zal NISAR's capaciteit voor alle weersomstandigheden onderzoekers helpen de hoeveelheid water te monitoren die is opgeslagen in gletsjermeren, wat essentieel is voor het beoordelen van het risico op catastrofale overstromingen.

“De schoonheid en moeilijkheid van de Himalaya zijn de wolken”, zegt Sushil Kumar Singh, glacioloog bij het ISRO Space Applications Center in Ahmedabad, India. “Met NISAR zullen we een meer continue en complete dataset kunnen verkrijgen die niet mogelijk zou zijn met instrumenten die zichtbaar licht gebruiken.”

De dynamiek van zee-ijs nabij de polen

NISAR zal ook de beweging en omvang van het zee-ijs op beide halfronden vastleggen. Zee-ijs isoleert de oceaan van de lucht, waardoor verdamping en warmteverlies naar de atmosfeer worden verminderd. Het reflecteert ook zonlicht, waardoor de planeet koel blijft door het albedo-effect.

Het Arctische zee-ijs neemt al tientallen jaren af, omdat stijgende water- en luchttemperaturen hebben geleid tot een toename van het smelten van het ijs. Omdat een groter deel van het oppervlak wordt blootgesteld aan zonlicht, krijgt en houdt de Noordelijke IJszee in de zomer meer warmte vast en duurt het langer om af te koelen. Dit betekent minder ijsvorming in de winter en sneller smelten in de daaropvolgende zomer, zegt Ben Holt, zee-ijswetenschapper bij JPL.

Met een grotere dekking van de Zuidelijke Oceaan dan welke radarmissie tot nu toe dan ook, zal NISAR nieuwe inzichten opleveren in Antarctica, waar het zee-ijs tot de afgelopen jaren grotendeels stabieler was. Ik arriveerde een Laag register In 2023.