Dane satelitarne usprawniają modelowanie klimatu w Alpach
W całych Alpach śnieg jest jednym z kluczowych zasobów – stanowi źródło wody dla miejscowych ekosystemów oraz rolnictwa, a dodatkowo tworzy miejsca pracy w sektorach takich jak turystyka i narciarstwo. W związku z tym zarówno badanie pokrywy śnieżnej, jak i dokładne prognozowanie jej występowania jest naprawdę ważne dla wielu sektorów gospodarki. Dodatkową korzyścią jest to, że tego rodzaju badania stanowią źródło informacji na temat postępującej zmiany klimatu oraz jej wpływu na świat przyrody. „Już teraz wiemy na pewno, że zmiana klimatu wpływa na pokrywę śnieżną w Alpach”, zauważa Marc Zebisch, kierownik ośrodka Eurac Research we Włoszech oraz projektu CliRSnow. „Jesteśmy obecnie świadkami skracania się pór roku, co ma oczywiście wpływ na turystykę narciarską, ale przede wszystkim wiąże się z konsekwencjami w zakresie naturalnego magazynowania wody”. Zebisch zwraca uwagę na fakt, że wszelkie opady będą po prostu spływać zimą z gór jako woda, jeśli temperatury będą zbyt wysokie, by umożliwić jej magazynowanie w formie śniegu. Takie zjawisko może mieć bardzo negatywny wpływ na rolnictwo, zwłaszcza w miejscach takich jak niektóre regiony północnych Włoch i innych krajów, które polegają w dużym stopniu na topniejącym śniegu nawadniającym pola w maju i czerwcu każdego roku.
Stosowanie danych satelitarnych
Zanikanie pokryw śnieżnych, a także skutki gospodarcze i środowiskowe tego zjawiska, stanowią coraz większy problem. Zanim jednak będzie możliwe podjęcie odpowiednich działań, konieczne jest przeprowadzenie dokładnych pomiarów miejscowych, a także opracowanie prognoz krótko- i długoterminowych dotyczących pokrywy śnieżnej. Największy problem stanowi zdecydowanie zbyt niska rozdzielczość istniejących modeli klimatycznych, które w związku z tym nie są w stanie skutecznie odzwierciedlać specyficznych warunków miejscowych, występujących na przykład na szczytach i w dolinach rozległych regionów, takich jak pasmo Alp. Badania terenowe mogą z kolei stanowić cenne źródło szczegółowych i dokładnych pomiarów, jednak realizowanie ich na bardziej rozległych obszarach nastręcza wielu trudności. Projekt CliRSnow realizowany dzięki wsparciu działania „Maria Skłodowska-Curie” miał na celu rozwiązanie tego problemu dzięki wykorzystaniu danych satelitarnych do usprawnienia istniejących modeli klimatycznych oraz weryfikacji wyników pomiarów wykonanych w czasie badań terenowych. „Najważniejsze było dla nas lepsze wykorzystanie dostępnych zdjęć satelitarnych w wysokiej rozdzielczości, dostępnych w naszym instytucie”, wyjaśnia Michael Matiu, stypendysta działania „Maria Skłodowska-Curie” i starszy pracownik naukowy Instytutu Obserwacji Ziemi przy ośrodku Eurac. Zgromadzone dane o rozdzielczości wynoszącej nawet 250 metrów pozwoliły badaczowi na uzyskanie szczegółowych informacji na temat pokrywy śnieżnej w całym regionie Alp z ostatnich 20 lat, co umożliwiło ich zestawienie z wynikami modeli klimatycznych.
Modele, które trafnie odzwierciedlają rzeczywistość
Dzięki porównaniu danych z obserwacji Ziemi o wysokiej rozdzielczości z danymi uzyskanymi na podstawie modeli o niskiej rozdzielczości, co samo w sobie stanowiło ogromne wyzwanie, Matiu był w stanie zaobserwować miejsca, w których modele klimatyczne nie były w stanie odpowiednio uchwycić rzeczywistości. W niektórych sytuacjach porównanie z danymi satelitarnymi pozwalało stwierdzić, że modele prognozowały zbyt grubą lub zbyt cienką pokrywę śnieżną w danym okresie lub regionie. Jak twierdzi Zebisch, należy założyć, że „modele zawsze będą się mylić w niektórych kwestiach, ale to nie oznacza, że nie są pomocne – mogą na przykład pomóc nam zobrazować, a nawet przewidywać względne zmiany pokrywy śnieżnej w różnych okresach czasu. Zastosowanie zbiorów danych satelitarnych pozwoliło nam jednak dostosować modele w taki sposób, by dokładniej odzwierciedlały stan faktyczny i oferowały dane charakteryzujące się wyższą rozdzielczością”. Korekta tendencyjności modeli może pozwolić na lepsze prognozowanie pokrywy śnieżnej. „Nasza metoda sprawdziła się doskonale, ale obecnie nasze badania nadal znajdują się na etapie eksperymentów i doświadczeń”, dodaje Matiu. „Mam kilka pomysłów, które pozwolą nam dodatkowo usprawnić nasze działania. Staram się także uzyskać finansowanie dalszych badań”. Zarówno kod źródłowy, jak i zbiory danych wykorzystane i zgromadzone w ramach projektu CliRSnow są dostępne za darmo dla innych badaczy i naukowców na stronie internetowej projektu. Zespół liczy, że dokładniejsze modelowanie klimatu przyniesie korzyści wielu sektorom – od gospodarki wodnej, przez turystykę, aż po sektory zajmujące się walką ze zmianą klimatu.
Słowa kluczowe
CliRSnow, śnieg, alpejski, ekosystemy, turystyka, rolnictwo, klimat, woda, satelita
