Construído a partir de dados de satélite de um quarto de século, um novo mapa da velocidade do gelo antártico feito por glaciologistas da Universidade da Califórnia, O Laboratório de Propulsão a Jato de Irvine e da NASA é o mais preciso já criado.

Publicado hoje em um artigo no jornal American Geophysical Union Cartas de pesquisa geofísica , o mapa é 10 vezes mais preciso do que as representações anteriores, cobrindo mais de 80 por cento do continente.

"Ao utilizar todo o potencial dos sinais de fase interferométrica de radares de abertura sintética de satélite, alcançamos um salto quântico na descrição do fluxo de gelo na Antártica, "disse o autor principal Jeremie Mouginot, Pesquisador associado da UCI em ciência do sistema terrestre. "Esta representação mais detalhada ajudará a melhorar nossa compreensão do comportamento do gelo sob estresse climático em uma parte maior do continente, mais ao sul, e permitirá melhores projeções do aumento do nível do mar por meio de modelos numéricos. "

Para mapear o movimento das camadas de gelo na superfície da enorme massa de terra, os pesquisadores combinaram informações de seis missões de satélite:Radarsat-1 e Radarsat-2 da Agência Espacial Canadense; os satélites 1 e 2 de sensoriamento remoto da Agência Espacial Europeia e o Envisat ASAR; e o ALOS PALSAR-1 da Agência de Exploração Aeroespacial do Japão.

Embora os dados tenham se espalhado por 25 anos, o ritmo de coleta de sinal acelerou na última década à medida que mais recursos foram implantados na órbita da Terra. Como coordenador de ciência do manto de gelo no Polar Space Task Group da Organização Meteorológica Mundial, co-autor Bernd Scheuchl, Cientista de projeto associado da UCI em ciência do sistema terrestre, foi responsável por adquirir os dados relevantes das várias agências espaciais internacionais.

Os esforços de mapeamento anteriores dependiam muito dos métodos de "recurso" e "rastreamento de manchas", que detectam o movimento sutil de parcelas de gelo no solo ao longo do tempo; esta abordagem tem se mostrado eficaz na estimativa da velocidade do fluxo de gelo. Para medir o movimento do manto de gelo significativamente mais lento nas vastas regiões do interior, a equipe UCI aumentou essas técnicas com interferometria de fase de radar de abertura sintética, que detecta o movimento sutil de refletores naturais de sinais de radar na neve / gelo independente do tamanho da parcela de gelo iluminada pelo radar.

"A fase interferométrica dos dados SAR mede o sinal de deformação do gelo com uma precisão de até duas ordens de magnitude melhor do que o rastreamento de manchas, "Disse Mouginot." Uma desvantagem é que requer muito mais dados, a saber, várias passagens em ângulos diferentes sobre o mesmo ponto no solo - um problema que foi resolvido por um consórcio de agências espaciais internacionais que apontam naves espaciais de monitoramento da Terra para esta parte do mundo. "

A equipe foi capaz de compor um mapa que resolve o movimento do gelo a um nível de 20 centímetros (pouco mais de meio pé) por ano em velocidade e 5 graus na direção do fluxo anual para mais de 70 por cento da Antártica. É a primeira vez que um mapeamento de alta precisão das áreas internas é realizado.

"Este produto ajudará os cientistas do clima a atingir uma série de objetivos, como uma melhor determinação das fronteiras entre as geleiras e uma avaliação completa dos modelos climáticos atmosféricos regionais em todo o continente, "disse o co-autor Eric Rignot, presidente e professor Donald Bren de Ciência do Sistema Terrestre na UCI e cientista pesquisador sênior do JPL.

"Também ajudará a localizar os locais mais promissores para perfuração de gelo para extrair registros climáticos e no exame do balanço de massa da Antártica além de sua periferia."

Ele disse que está ansioso pelo satélite conjunto da NASA e da Organização de Pesquisa Espacial Indiana, com lançamento no final de 2021, que será a primeira missão SAR em modo interferométrico projetada para olhar exclusivamente para o Pólo Sul. A espaçonave fornecerá uma vista de costa a costa da Antártica a cada 12 dias.

"Seremos capazes de coletar dados de fase de qualidade suficientes sobre a Antártica para gerar atualizações para o mapa que acabamos de criar em um ou dois meses, em vez de uma ou duas décadas, "Rignot disse." Com este nível de precisão nas regiões do interior, seremos capazes de reconstruir detalhes espaciais de alta resolução na topografia do leito abaixo do gelo por meio de técnicas de inversão em áreas muito mais amplas do que nas tentativas anteriores - essenciais para melhorar os modelos de manto de gelo e as projeções do aumento do nível do mar da Antártica. "

O novo mapa de velocidade do gelo da Antártica e conjuntos de dados relacionados estão disponíveis para download no NASA Distributed Active Archive Center no National Snow &Ice Data Center.