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La missione satellitare Surface Water and Ocean Topography (SWOT) della NASA ha prodotto la mappa più dettagliata del fondale oceanico fino ad oggi, rivelando migliaia di colline e vulcani sottomarini precedentemente non documentati. In appena 1 anno, il programma ha fornito una mappatura più dettagliata rispetto ai 30 anni di dati raccolti con i satelliti precedenti. Questo lavoro contribuisce a migliorare la nostra comprensione della tettonica a placche, delle correnti oceaniche e della storia geologica degli oceani.
Sebbene gli oceani coprano il 71% della superficie terrestre, i fondali marini sono scarsamente mappati rispetto alla terra e persino alla Luna, a Marte o a Venere. La maggior parte dei dati utilizzati per mappare i fondali marini (75%) proviene dall'altimetria satellitare, mentre una quota minore (25%) proviene dalle sonde a bordo delle navi.
L'altimetria consiste nel registrare le variazioni di altezza sulla superficie degli oceani, che permettono di dedurre la topografia dei rilievi sottostanti. Queste morfologie influenzano la gravità marina in modo che l'acqua si accumuli di più man mano che sono più pronunciate. Ad esempio, il livello del mare è più alto sopra una montagna sottomarina, mentre è più basso sopra le fosse sottomarine.
I dati di elevazione forniscono la maggior parte delle topografie sottomarine in programmi comuni come Google Earth. Negli ultimi 30 anni questa tecnica ha permesso di mappare i fondali marini con una risoluzione di circa 12-16 chilometri. Tuttavia, questi dati hanno una risoluzione spaziale limitata, mentre quelli provenienti dalle navi hanno una copertura limitata.
Il progetto SWOT mira a colmare le lacune fornendo una risoluzione satellitare di 8 chilometri. “ Le nuove osservazioni satellitari hanno circa il doppio della risoluzione delle osservazioni più vecchie, offrendo l’opportunità di comprendere meglio le caratteristiche geologiche del fondale marino “, scrive Brent Grocholski, che ha curato il nuovo studio, pubblicato sulla rivista Scienza.
Sebbene questa sia ancora lontana dalla risoluzione ottenuta dagli strumenti a bordo delle navi (la cui risoluzione è di 200 metri), la gamma di strumenti del programma coprirà, in definitiva, i tre quarti dei fondali marini che non potrebbero essere mappati dalle navi. “ Non abbiamo ancora raggiunto quel plateau », spiega Yao Yu, l'autore principale dello studio, in un post sul blog dello Scripps Institution of Oceanography, Università della California, San Diego. “ Man mano che si accumulano più dati, saremo in grado di studiare le variazioni nel campo di gravità marina, comprese quelle causate dalle eruzioni vulcaniche sottomarine. “, dice.
Migliaia di piccole montagne sottomarine precedentemente non registrate
Sviluppato congiuntamente dalla NASA e dal Centro nazionale francese per gli studi spaziali (CNES) e lanciato nel dicembre 2022, il satellite SWOT dispone di una gamma di strumenti all'avanguardia per misurare le variazioni dell'altezza della superficie oceanica in due dimensioni, a differenza degli strumenti precedenti che eseguono misurazioni in un'unica dimensione. Ciò consente di misurare l’attrazione gravitazionale in specifiche bande oceaniche, fornendo preziose informazioni sulle correnti interne. Secondo i ricercatori, questo sarebbe paragonabile al modo in cui un dispositivo di imaging medico visualizza gli organi interni.
I fondali di tre oceani osservati dagli altimetri a bordo del satellite SWOT. © NASA/SWOT
Nel nuovo studio, il team di Yu ha utilizzato i dati SWOT da aprile 2023 a luglio 2024 per mappare la gravità marina con una risoluzione di 8 chilometri. I ricercatori si sono concentrati in particolare su 3 tipi di rilievi sottomarini: colline abissali, piccole montagne sottomarine e margini continentali. Le colline abissali sono creste parallele alte circa poche centinaia di metri formate da movimenti tettonici. I margini continentali sono aree sottomarine situate ai margini dei continenti e nelle quali viene trasportata la maggior parte dei sedimenti derivanti dall'erosione dei continenti.
Confrontando i dati con quelli ottenuti con strumenti tradizionali negli ultimi 30 anni, i ricercatori hanno scoperto che c’erano molte irregolarità in aree che prima sembravano punti sfocati. “
In questa mappa gravitazionale realizzata a partire da un solo anno di dati SWOT, possiamo vedere singole colline abissali, nonché migliaia di piccole montagne sottomarine e strutture tettoniche non mappate precedentemente nascoste e sepolte sotto i sedimenti e il ghiaccio. “, spiega Yu.
Esaminando le singole colline, il team ha notato aree in cui la direzione delle creste cambiava, suggerendo che i movimenti delle placche tettoniche che le formavano ad un certo punto cambiavano orientamento. Inoltre, i ricercatori hanno individuato migliaia di piccole montagne sottomarine (alte meno di 1.000 metri) e vulcani sottomarini. Questi influenzano le correnti marine e generalmente costituiscono punti caldi della biodiversità.
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Inoltre, i nuovi dati hanno permesso di affinare la mappa dei confini delle placche tettoniche e delle correnti oceaniche in prossimità delle zone costiere. “ Siamo molto interessati ai margini continentali, perché le correnti oceaniche e le maree portano nutrienti e sedimenti dalla terra all’oceano e influenzano la biodiversità e l’ecologia della zona costiera “, Yu dice a WordsSideKick.com. Per i prossimi 3 anni, il team prevede di continuare a raccogliere dati sui fondali e sulle correnti oceaniche, nonché sulla disponibilità globale annuale di acqua dolce.
Presentazione video dello studio:
