Le maree viste dallo spazio: i satelliti rivelano i segreti del "respiro" del mare
Quarant’anni di immagini rivelano differenze sorprendenti anche tra spiagge vicine. Un nuovo studio apre nuove prospettive per prevedere allagamenti e rischi in un mondo in cui il livello del mare continua a salire
Per secoli abbiamo pensato alla marea come a un grande respiro del mare: regolare, prevedibile, quasi identico lungo una stessa costa. Ma basta spostarsi di qualche chilometro perché quel respiro cambi ritmo e altezza molto più di quanto immaginassimo. Una nuova ricerca pubblicata su Communications Earth & Environment mostra che, all’interno della stessa baia, il livello della marea può differire di quasi un metro. E per accorgersene è stato necessario guardare le spiagge dallo spazio.
A firmare lo studio sono Michael Hart-Davis della Technische Universität München, Thomas Monahan dell’Università di Oxford, Kilian Vos e Ole Andersen della Technical University of Denmark. Il gruppo ha trasformato oltre quarant’anni di immagini satellitari in una sorta di gigantesco mareografo diffuso, capace di ricostruire le maree lungo la costa con una risoluzione di circa cento metri. Un salto di scala notevole: i mareografi tradizionali misurano con grande precisione, ma soltanto nel punto in cui sono installati; l’altimetria radar dei satelliti, invece, incontra difficoltà proprio vicino alla costa, dove terra, onde e geometrie complesse rendono più difficile leggere il segnale.
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L’idea è semplice da raccontare e raffinata da realizzare. Non si misura direttamente l’altezza dell’acqua: si osserva la linea di riva. Quando la marea sale, il mare avanza sulla spiaggia; quando scende, arretra. Conoscendo la pendenza dell’arenile, la distanza percorsa orizzontalmente dall’acqua può essere tradotta in una variazione verticale del livello del mare. In altre parole, la spiaggia diventa un righello. E le immagini dei satelliti Landsat della NASA e dello US Geological Survey, che conservano il più lungo archivio continuo della superficie terrestre osservata dallo spazio, forniscono migliaia di istantanee dello stesso esperimento naturale.
Applicando il metodo alle coste del Pacifico, il team ha ricostruito le oscillazioni di marea tratto per tratto. È così che nella South Taranaki Bight, in Nuova Zelanda, è emersa una differenza vicina a un metro lungo una baia di circa 90 chilometri. Ancora più eloquente il caso di Christchurch: nelle spiagge di Pegasus Bay, a est della città, le maree risultano circa 40 centimetri più alte rispetto alle coste più a sud, nell’area del fiume Rakaia. Differenze che osservazioni troppo distanti o modelli costruiti su scale più ampie possono smussare fino quasi a farle scomparire.
Non è una curiosità per surfisti e pescatori, o almeno non soltanto. Sapere quanto sale il mare in un determinato punto è essenziale per valutare il rischio di allagamento costiero, pianificare la navigazione, studiare il trasporto dei sedimenti e capire come le maree si combinino con mareggiate e innalzamento del livello marino. Come osservano gli autori, variazioni locali apparentemente modeste possono decidere se, durante la stessa tempesta, due aree vicine restino asciutte oppure finiscano sott’acqua.
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La ricerca ribalta anche una piccola abitudine della scienza costiera. Nelle ricostruzioni della linea di riva, il movimento provocato dalla marea viene normalmente corretto, cioè eliminato, perché considerato un disturbo quando si vuole capire se una spiaggia arretra o avanza. Hart-Davis e colleghi hanno fatto il contrario: hanno preso quel “rumore” e lo hanno trasformato in informazione. Dalla lunga serie storica delle coste sono riusciti a isolare i ritmi periodici delle maree e a confrontarli con misure sul campo, modelli di ultima generazione e altre osservazioni satellitari.
Ed è qui che il lavoro acquista una prospettiva più ampia. Le coste sono tra gli ambienti più esposti al cambiamento climatico e, allo stesso tempo, tra quelli dove le osservazioni sono più discontinue. In molte regioni del mondo i mareografi sono pochi o assenti. Un metodo che sfrutta archivi satellitari già esistenti può colmare almeno parte di quel vuoto, soprattutto nei Paesi con reti di monitoraggio limitate. E la quantità di informazioni è destinata ad aumentare grazie alle missioni più recenti, come i satelliti Sentinel-2 del programma europeo Copernicus.
Non avremo una nuova tavola delle maree globale domani mattina: il metodo dovrà ancora essere affinato. Ma il principio è potente. Per conoscere meglio il movimento verticale del mare, gli scienziati hanno imparato a leggere il suo movimento orizzontale sulla sabbia. E hanno scoperto che una costa che da lontano sembra continua, osservata dallo spazio è in realtà un mosaico di maree differenti. Anche il mare, insomma, cambia misura da una spiaggia all’altra
