Zdjęcia satelitarne dobrym źródłem wiedzy o zmianach klimatycznych. Ich zaletami są ujęcie dużego obszaru i regularność dokumentowania

Szczegółowe raportowanie zachodzących przez ostatnie pół wieku zmian klimatycznych i przewidywanie tego, jak warunki życia na Ziemi będą się zmieniały w najbliższych dekadach, stało się możliwe dzięki zdjęciom dostarczanym przez satelity. Z punktu obserwacyjnego, jakim jest orbita okołoziemska, od 1972 roku uzyskuje się dane dotyczące dużych powierzchni. Dzięki nim naukowcy wiedzą m.in. to, że za około pięć lat średnia temperatura regularnie zacznie przekraczać punkt ocieplenia 1,5 stopnia i potrafią wywnioskować, jak wpłynie to na poziom wód w morzach.

– Satelity pokazują wzrost średniej temperatury naszej planety. Wyniki tych pomiarów zgadzają się z tym, co mierzymy na powierzchni Ziemi. Ale pokazują nam również inne zjawiska – wzrost poziomu morza w różnych częściach naszej planety, który zresztą przyspiesza i sięgnie już średnio kilku milimetrów rocznie. Satelity pokazują nam również, że zanika pokrywa lodowa na biegunie północnym, zmienia się pokrywa śnieżna na półkuli północnej, ale też kurczą się lodowce i lądolody. Dzięki satelitom możemy sprawdzić, jak zmienia się masa lądolodów i ile w związku z tym wody przybywa w oceanach – wymienia w rozmowie z agencją Newseria dr Aleksandra Kardaś z Fundacji Edukacji Klimatycznej, wydawcy serwisu Nauka o klimacie.

Obserwacje zmian klimatycznych z kosmosu są możliwe już od ponad 50 lat. W 1972 roku na orbitę okołoziemską został wystrzelony satelita geofizyczny Landsat 1. Zdjęcia dostarczane przez niego były na tyle cennym źródłem danych, że do dziś wystrzelono dziewięć generacji tego satelity. Dziesiąta, Landsat Next, ma się pojawić na orbicie około 2030 roku. Satelity geofizyczne mogą monitorować m.in. pokrywę śniegu, grubość optyczną aerozoli, wegetację, temperaturę powierzchni Ziemi czy pożary.

– Jeśli chodzi o zmianę klimatu i jej pomiary, to satelity przede wszystkim zapewniają nam kosmiczne spojrzenie, możliwość obejrzenia całej Ziemi. Kiedy prowadzimy pomiary na powierzchni naszej planety, to mamy stacje rozstawione w konkretnych lokalizacjach czy czujniki, które nawet się przemieszczają, podwieszone pod balonami albo pływające w oceanach, ale one wciąż zwykle mierzą zjawiska zachodzące w konkretnym punkcie. Do takich możliwości satelitarnych zbliżają się radary czy LIDAR-y, badające to, co się dzieje w atmosferze, bo to są urządzenia teledetekcyjne, które mogą mierzyć coś dla dużego obszaru. Ale wciąż satelity mają tę zaletę, że pozwalają zmierzyć to, co się dzieje praktycznie na całej planecie – mówi dr Aleksandra Kardaś.

Dzięki temu, że satelity przez dziesiątki lat regularnie wykonują zdjęcia tego samego obszaru o dużej powierzchni, możliwe jest uchwycenie zarówno nagłych zmian, takich jak nieprawidłowe emisje metanu czy erupcje wulkanów, jak i wieloletnich trendów. Stanowi to punkt wyjścia do predykcji zmian, jakie będą na naszej planecie zachodziły w najbliższych dekadach. Przewidywania te nie napawają optymizmem.

– Spodziewamy się, że za około pięć lat średnia temperatura naszej planety zacznie już dosyć regularnie przekraczać punkt ocieplenia 1,5 stopnia względem czasów przedprzemysłowych. Temperatury będą rosły, coraz częściej będziemy mieli do czynienia z falami upałów i rekordowo wysokimi temperaturami także w porach roku, kiedy nie nazywamy ich upałami. Spodziewamy się też dalszego wzrostu poziomu morza – nawet jeżeli średnie temperatury przestaną rosnąć, to tutaj już jesteśmy w sytuacji, w której część lodu musi jeszcze stopnieć, żeby pasowała do takiej temperatury, jaką mamy dzisiaj na naszej planecie. W związku z tym spodziewamy się również dalszego wzrostu poziomu morza, prawdopodobnie do końca wieku to będzie jeszcze kilkadziesiąt centymetrów. To są bardzo odczuwalne zmiany, do których można jakieś daty i liczby przywiązać – wskazuje ekspertka Fundacji Edukacji Klimatycznej.

Tak duży wzrost poziomu morza oznacza wykluczanie kolejnych obszarów lądowych z możliwości użytkowania w dłuższej perspektywie. Nie oznacza to jednak bezpośrednio całkowitego i trwałego zalania danego miejsca. Z uwagi na to zmiany te może być pozornie trudno dostrzec.

– W większości miejsc na świecie morze nie stoi w tym samym miejscu. Ono nawet w ciągu doby zmienia swój poziom, ponieważ mamy przypływy i odpływy, zmienia też swój poziom w ciągu roku. To, że rośnie średni poziom morza, oznacza tak naprawdę, że miejsce, które kiedyś nie było zalewane przez ocean, zaczyna być zalewane na przykład raz w roku, po kilku latach to się robi dwa razy w roku, następne lata mijają i to się robi na przykład cztery razy w roku. Przez większość roku w tym miejscu morza nie ma, w związku z tym wydaje się pozornie, że nie ma problemu, ale jeżeli czyjś sklep albo pole są kilkukrotnie w roku zalewane przez ocean, to właściwie to miejsce przestaje się nadawać do użytkowania. Gleba na przykład zostaje zasolona, a dobra w magazynach czy w sklepach zostają zniszczone – mówi dr Aleksandra Kardaś.

Z danych zebranych przez satelitę Landsat wynika, że lodowiec Hielo Patagónico Sur 12, znajdujący się w południowej części chilijskich Andów, cofnął się w latach 1985–2018 o niemal 13 km i stracił ponad 30 m grubości na końcowym, mierzącym 4 km, odcinku języka. W skali całego świata proces topnienia lodowców w wyniku zmian klimatycznych wywołanych działalnością człowieka skutkuje uwolnieniem 400 mld t słodkiej wody do oceanów.