ESAn CryoSat-satelliitin tekemät mittaukset ja näistä tehdyt kartat näyttävät miten Grönlantia ja Etelämannerta peittävät paksut jäätiköt muuttuvat. Tuoreiden tulosten mukaan jää sulaa ennen näkemättömän nopeasti: kummankin jääpeitteen jäästä katoaa noin 500 kuutiokilometriä vuodessa.

Tästä kertova, saksalaisen Alfred Wegener -instituutin napa-alueiden ja merten tutkimuslaitoksen Helmholtz-keskuksen tutkijoiden artikkeli julkaistiin elokuun 20. päivänä Euroopan geotieteiden unionin The Cryosphere -lehdessä.

Uusissa kartoissa on 7,5 miljoonaa korkeusmittausta Grönlannista ja 61 miljoonaa Etelänapamantereesta. Nämä on kerätty CryoSat-satelliitilla vuonna 2012; tämä tietokanta on täydellisin yhdellä satelliitilla koskaan kerätty korkeusmittaussarja.

"Nämä korkeuskartat ovat luonnollisesti vain yksi otos jääkerrosten nykytilanteeseen", totesi tutkimuksen perusteella tehdyn artikkelin pääkirjoittaja Veit Helm. "Ne ovat kuitenkin hyvin tarkkoja ja kattavat lähes 16 miljoonaa neliökilometriä, mikä on enemmän kuin on saatu aikaisemmista korkeusmittauksista."

Syy tähän jotakuinkin Espanjan kokoisen alueen lisäykseen edellisiin mittauksia tehneisiin satelliitteihin on yksinkertaisesti se, että CryoSat kiertää Maata polaariradalla, joka viiltää napoja lähempää kuin mikään aiempi satelliitti. Sen radan kaltevuus päiväntasaajan suhteen on 88°.

CryoSat mittaa jäätiköiden pinnan korkeutta SIRAL-nimisellä tutkalaitteistolla. Se lähettää lyhyitä tutkasignaaleita alaspäin kohti maanpintaa ja ottaa ne vastaan sen jälkeen, kun signaalit ovat ponnahtaneet pinnasta takaisin ylöspäin. Kun signaalin palaamiseen tuleva aika tunnetaan, voidaan yksinkertaisesti laskea kuinka korkealla oli pinta, mistä se kimposi. Mitä tarkemmin aikaero voidaan havaita, sitä parempi on korkeusmittauksen tarkkuus.

Itse asiassa SIRAL on ensimmäinen laatuaan, koska aiemmissa tutkakorkeusmittauksissa on jäinen pinta on ollut suuri haaste. Laitteisto pystyy myös havaitsemaan meren pinnalla kelluvan jään määrää ja paksuutta. Tästä on puolestaan suurta apua esimerkiksi jäätiköiden reunoja mitattaessa, sillä siellä jäävuoret irtoavat jäätiköstä ja lipuvat siitä ulos merelle.

SIRALin tarkkuus on erityisen hyvä loivasti viettävillä sekä kovin jyrkillä jääpinnoilla. "Nämä ovat hyvin vaikeita paikkoja mittaamiseen, mutta CryoSatin avulla olemme saaneet näistäkin jatkuvasti tarkkoja ja hyvin tiheästi lähekkäin toisiaan olevia mittauksia", iloitsee Helm. "Tässäkin se on parempi kuin mikään aikaisempi systeemi."

Copernicus on Euroopan komission johtama hanke, joka tarjoaa erilaisia palveluja ympäristönsuojeluun ja -hallintaan sekä arkielämän tarpeisiin. Euroopan avaruusjärjestö kehittää ohjelmassa käytetyt satelliitit ja huolehtii siitä, että niiden välittämä tieto on helposti saatavilla.

Tärkeä osa Copernicus-ohjelmaa ovat Sentinel-satelliitit, joista ensimmäinen laukaistiin avaruuteen huhtikuun alussa. Runsaan kahden tonnin painoinen satelliitti kiertää Maata hieman alle 700 kilometrin korkeudessa ja "kuvaa" maanpintaa 12-metrisellä tutka-antennilla. Ensitöikseen se kuvasi Belgian pääkaupungin Brysselin, missä Euroopan komissio pitää majaansa.

Kuvassa tiheät kaupunkialueet näkyvät valkoisina ja muut urbaanit ympäristöt violetteina. Kasvillisuus erottuu vihreänä ja vesialueet mustina. Asutuista alueista otetut tutkakuvat auttavat yhdyskuntasuunnittelussa, maanviljelyksen kehittämisessä, metsähakkuiden tarkkailussa ja vesivarantojen seurannassa.

Viranomaiset saavat satelliitin ottamat tutkakuvat käyttöönsä vajaan tunnin kuluttua siitä, kun ne on vastaanotettu maa-asemalla. Koska Sentinel-satelliitin tutka "näkee" pilvien ja sateen läpi ja myös pilkkopimeässä, se on erityisen hyödyllinen tulvien tarkkailussa ja pelastusoperaatioiden valmistelussa.

Tutkakuvien avulla on mahdollista seurata myös esimerkiksi jäätiköissä tapahtuvia muutoksia. Etelämantereella osa jäätiköistä on vetäytymässä nopeaan tahtiin, ja niiden seuraaminen on tärkeää, sillä niistä lohkeaa suuria jäämassoja mereen.

Sentinel-1A-satelliitilla tarkkaillaan myös yhä vilkkaammin liikennöityjen pohjoisten merialueiden jäätilannetta. Tutkakuvista on mahdollista erottaa ohuempi jääpeite paksusta ahtojäästä, mikä on ympärivuotisen merenkulun kannalta tärkeää.

Maapallon tarkkailuun keskittyvän ESAn ohjelman johtaja Volker Liebig on tyytyväinen Sentinel-satelliitin ensimmäisiin kuviin. "Ne osoittavat, kuinka paljon informaatiota on mahdollista saada monipuolisella tutkalaitteistolla, ja miten se tekee mahdolliseksi meitä kaikkia hyödyttävät Copernicus-ohjelman palvelut."