Misurare la foresta con le onde radar
Irena Hajnsek raccoglie dati dallo spazio, dai quali può calcolare la biomassa esistente sulla Terra.
Irena Hajnsek è appena tornata dall'Africa. In Gabon, la professoressa di Osservazione della Terra e Telerilevamento si è occupata delle tasse di utilizzo degli aeroporti e delle licenze di trasmissione. Nel febbraio 2016, ha in programma di recarsi in questo Paese dell'Africa centrale con un team per una spedizione. I ricercatori si addentreranno nella giungla e utilizzeranno il radar del pagina esternaCentro aerospaziale tedesco raccogliere dati da cui calcolare la biomassa della foresta.
"Con questa campagna vogliamo scoprire di più sulle caratteristiche specifiche della foresta pluviale tropicale in Africa, fare esperienza con i sensori e verificare i nostri algoritmi per il calcolo della biomassa", spiega Hajnsek. La campagna è solo una tappa intermedia sulla strada verso la vera grande missione. "Biomass" è il nome della missione dell'Agenzia spaziale europea (ESA), che prevede di inviare un satellite nello spazio nel 2020. Questo satellite registrerà tutte le foreste a livello globale una volta all'anno. "La conoscenza della biomassa terrestre - che corrisponde all'incirca al 50% del carbonio immagazzinato nelle foreste - è di grande importanza per la ricerca sul clima", afferma il direttore scientifico della campagna aeronautica. "Soprattutto in relazione alla certificazione delle emissioni di CO2- "Per ottimizzare il commercio, abbiamo bisogno di informazioni precise sulla biomassa terrestre e su come cambia nel tempo."
Ma come si misura una foresta? "Inviamo segnali elettromagnetici da un aereo o da un satellite verso la terra, e a seconda della struttura che colpiscono, torna indietro un segnale di intensità variabile", dice l'esperta 45enne, spiegando il principio. In base alla forza e alla lunghezza del percorso del segnale ricevuto, può calcolare informazioni sull'altezza, come ad esempio l'altezza delle cime degli alberi. "Per calcolare la massa della foresta, tuttavia, abbiamo bisogno anche di informazioni sull'altezza del suolo della foresta e quindi delle onde elettromagnetiche che penetrano attraverso la foresta fino al suolo", continua Hajnsek, che è coinvolto in due missioni satellitari come coordinatore scientifico.
L'ultima missione è stata lanciata nel 2012 e si chiama "TanDEM-X". Mentre la parola tandem nel nome del progetto si riferisce ai due satelliti e DEM sta per modello digitale del terreno, la X sta per la lunghezza delle onde radar di tre centimetri. I ricercatori stanno utilizzando i dati per creare un modello digitale del terreno globale con una precisione dell'ordine del metro. "Un modello altimetrico standardizzato per l'intero globo: non è mai stato fatto prima", osserva Hajnsek con una punta di orgoglio. "Questo modello altimetrico può essere utilizzato dagli scienziati di tutto il mondo, ad esempio per produrre mappe, ma serve anche come base per molte altre domande".
Tuttavia, le lunghezze d'onda della banda X sono troppo corte per penetrare in una fitta foresta e raggiungere il suolo. "Per questo compito, abbiamo a disposizione la banda L con una lunghezza d'onda di 23 centimetri o la banda P con una lunghezza d'onda di 80 centimetri". In Germania è già stata presentata la proposta per la missione L in tandem, alla quale vuole partecipare anche l'agenzia spaziale giapponese. Anche in questo caso, l'idea è di misurare la biomassa più volte all'anno per tenere conto dell'influenza delle stagioni. Tuttavia, il finanziamento non è ancora stato completamente assicurato, dice Hajnsek, che è anche coinvolto in questo progetto.
Per il progetto sulla biomassa menzionato all'inizio, l'ESA ha deciso di effettuare misurazioni dallo spazio utilizzando per la prima volta un sistema a banda P. I test sono quindi in corso. "In Svezia abbiamo analizzato la foresta boreale tipica del nord e in Germania la foresta temperata", spiega Hajnsek. "Mancano ancora le foreste dei tropici, cioè la foresta pluviale tropicale molto densa, le foreste di mangrovie e le foreste della savana". All'inizio del prossimo anno effettuerà delle misurazioni in Gabon.