Los investigadores que trabajan bajo el liderazgo de la Universidad Técnica de Múnich (TUM) han realizado las primeras mediciones precisas y completas del aumento del nivel del mar en el Mar Báltico y el Mar del Norte. Un nuevo método permite ahora determinar los cambios en el nivel del mar con precisión milimétrica incluso en áreas costeras y en caso de cobertura de hielo marino. Esto es de vital importancia para planificar medidas de protección.

Para los miles de millones de personas que viven en las zonas costeras, El aumento del nivel del mar impulsado por el cambio climático puede representar una amenaza existencial. "Para proteger a las personas y la infraestructura, por ejemplo, mediante la construcción de estructuras de protección contra inundaciones, asegurar los puertos o construir diques más altos:necesitamos pronósticos confiables sobre las tendencias del nivel del mar, "explica el profesor Florian Seitz, el Director del Instituto Alemán de Investigación Geodésica en TUM. "Sin embargo, esto requiere datos precisos con alta resolución espacial. Y hasta ahora la cobertura de área amplia requerida no estaba disponible ".

Especialmente cerca de las costas, donde tantas ciudades, puertos, Las instalaciones industriales y las áreas residenciales están ubicadas:la calidad de los datos recopilados por los satélites de radar que orbitan la Tierra durante décadas se vio comprometida por las altas relaciones señal / ruido. La razón:Montañas, bahías e islas costeras dispersan las señales y distorsionan los ecos reflejados. Otro problema es el hielo marino, que cubre partes de los océanos en invierno, y es impenetrable al radar.

En el proyecto Baltic Sea Level (Baltic SEAL), un equipo de investigadores de TUM trabajó con socios internacionales para desarrollar algoritmos para procesar los datos de medición de los satélites de radar para permitir mediciones precisas y de alta resolución de los cambios en el nivel del mar incluso en áreas costeras y debajo del hielo marino.

Penetrando hielo e islas con radar

Los investigadores eligieron el Mar Báltico como región modelo:"Los datos de esta región son especialmente adecuados para desarrollar nuevos métodos porque múltiples factores dificultan el análisis:la forma compleja de la costa, hielo marino y viento. Al mismo tiempo, hay muchas mediciones locales del nivel del mar para corroborar los resultados, ", dice el líder del proyecto, el Dr. Marcello Passaro." Un método analítico que funciona en el Mar Báltico se puede adaptar fácilmente a otras regiones ".

Para manejar cientos de millones de mediciones de radar tomadas entre 1995 y 2019, el equipo desarrolló un proceso de varias etapas:en el primer paso, calibraron las mediciones de las distintas misiones de satélites para que pudieran combinarse. Con algoritmos especialmente desarrollados, Luego pudieron detectar señales del agua de mar cubierta de hielo en los reflejos del radar producidos a lo largo de las grietas y fisuras. Esto hizo posible determinar los niveles del mar para los meses de invierno. Con nuevos métodos computacionales también lograron una mejor resolución de los ecos de radar cerca de la tierra.

Como resultado, ahora es posible medir el nivel del mar en áreas costeras y comparar los resultados con los registros de mareas locales. Luego, los datos procesados ​​se ajustaron a una cuadrícula fina con una resolución de 6 a 7 km utilizando un algoritmo desarrollado por el equipo. El resultado:un conjunto de datos de alta precisión que cubre toda la región.

Los mayores aumentos del nivel del mar se están produciendo en la bahía de Botnia.

El análisis de estos datos para el mar Báltico muestra los efectos regionales del aumento del nivel del mar durante el último cuarto de siglo:el nivel del mar ha aumentado a una tasa anual de 2 a 3 milímetros en el sur, en las costas alemana y danesa, en comparación con 6 milímetros en el noreste, en la bahía de Botnia. La causa de este gran aumento:los fuertes vientos del suroeste que impulsan las aguas hacia el norte y el este. Este aumento por encima del promedio en el nivel del mar no representa una amenaza para los habitantes de la costa, sin embargo, porque la tierra ha ido aumentando desde el final de la última Edad de Hielo, actualmente a una tasa anual de hasta 1 cm.

"A través de los procesos recientemente desarrollados para analizar y combinar datos de radar, ahora estamos en condiciones de llegar a conclusiones precisas y fiables sobre los cambios del nivel del mar en las últimas décadas también para otras regiones costeras, ", agrega la Dra. Denise Dettmering. La investigadora también ha creado un conjunto de datos completo para la región del Mar del Norte:el nivel del mar está aumentando en 2.6 milímetros por año, y 3,2 milímetros en la ensenada alemana. Las tendencias locales se pueden determinar utilizando el conjunto de datos y el manual del usuario, ambos de acceso gratuito en línea. "Con los datos, los investigadores pueden verificar sus modelos climáticos, por ejemplo, y las autoridades públicas pueden planificar las medidas de protección adecuadas, "dice el Dr. Seitz.