Aangezien het zoutgehalte van het oppervlaktewater van de oceaan een sleutelvariabele is in het klimaatsysteem, begrijpen hoe deze veranderingen belangrijk zijn om klimaatverandering te begrijpen. Dankzij ESA's Climate Change Initiative, wetenschappers hebben nu beter inzicht in het zoutgehalte van het zeeoppervlak met de meest complete wereldwijde dataset die ooit vanuit de ruimte is geproduceerd.

Als je een fervent zeezwemmer bent, je hebt misschien gemerkt dat het water op sommige plaatsen zouter kan zijn dan op andere. Dit komt omdat het zoutgehalte van het water afhankelijk is van nabijgelegen toevoegingen van zoet water uit rivieren, regenen, gletsjers of ijskappen, of bij het verwijderen van water door verdamping.

Het zoutgehalte van het oceaanoppervlak kan vanuit de ruimte worden gevolgd met behulp van satellieten om een ​​globaal beeld te geven van de variabele patronen van het zoutgehalte van het zeeoppervlak over de oceanen.

Ongebruikelijke zoutgehaltes kunnen wijzen op het begin van extreme klimaatgebeurtenissen, zoals El Niño. Globale kaarten van het zoutgehalte van het zeeoppervlak zijn bijzonder nuttig voor het bestuderen van de watercyclus, oceaan-atmosfeer uitwisselingen en oceaancirculatie, die allemaal vitale componenten zijn van het klimaatsysteem dat warmte transporteert, momentum, koolstof en voedingsstoffen over de hele wereld.

Een nieuw en lopend project voor ESA's Climate Change Initiative (CCI) - een onderzoeksprogramma gericht op het genereren van nauwkeurige en langetermijngegevenssets voor 21 essentiële klimaatvariabelen, vereist door het Raamverdrag van de Verenigde Naties inzake klimaatverandering en het Intergouvernementeel Panel inzake klimaatverandering - heeft tot nu toe de meest complete wereldwijde dataset van het zoutgehalte van het zeeoppervlak vanuit de ruimte gegenereerd.

"Het project heeft tot doel een significante verbetering aan te brengen in de kwaliteit en lengte van de datasets die beschikbaar zijn voor het monitoren van het zoutgehalte van het zeeoppervlak over de hele wereld, " zegt Susanne Mecklenburg, hoofd van ESA's Climate Office. "We willen graag dat deze nieuwe dataset wordt gebruikt en getest in een verscheidenheid aan toepassingen, in het bijzonder om ons begrip van de fundamentele rol die oceanen in het klimaat spelen te verbeteren."

Het onderzoeksteam, onder leiding van Jacqueline Boutin van LOCEAN en Nicolas Reul van IFREMER, heeft gegevens van drie satellietmissies samengevoegd tot een wereldwijde tijdreeks van negen jaar, met kaarten die elke week en elke maand worden geproduceerd met een ruimtelijke resolutie van 50 km.

Ze gebruikten waarnemingen van de helderheidstemperatuur om het zoutgehalte van het zeeoppervlak af te leiden van microgolfsensoren aan boord van de SMOS, Waterman, en Bodemvocht Actieve Passieve satellietmissies.

Dr. Boutin zei, "Door metingen tussen de verschillende sensoren te combineren en te vergelijken, het team is erin geslaagd de nauwkeurigheid van kaarten van het zoutgehalte van het zeeoppervlak met ongeveer 30% te verbeteren."

Metingen van het zoutgehalte sinds de jaren vijftig geven aan dat wereldwijd, de meer zoute delen van de oceaan worden zouter, en de zoetwatergebieden worden steeds zoeter. De gegevens hiervoor, echter, zijn relatief grof, door schepen genomen.

Het is pas sinds het begin van de 21e eeuw dat oceaanvlotters genaamd Argo zijn geïnstalleerd, gemiddeld elke 300 km, om ondergrondse zoutgehalte verticale profielen te voorzien tussen ongeveer 5 m en 2000 m diepte met tussenpozen van 10 dagen.

"Het monitoren van het zoutgehalte vanuit de ruimte helpt bij het oplossen van ruimtelijke en temporele schalen die slecht worden bemonsterd door in situ platforms die directe waarnemingen doen, en vult hiaten in het waarnemingssysteem, " zegt dr. Boutin.

Uitwisselingen van oceaanatmosfeer worden aangedreven door winden over de hele wereld, evenals door uitwisselingen tussen de oppervlakte en de ondergrondse oceaan als gevolg van veranderingen in de dichtheid van het water zelf. De waterdichtheid hangt af van zowel de temperatuur als het zoutgehalte. Warm water is minder dicht dan koud water, maar zout water is dichter dan zoet water. op diepte, oceaancirculatie wordt aangedreven door verschillen in dichtheid tussen watermassa's.

Het bestuderen van de wereldwijde veranderingen in het zoutgehalte aan het oceaanoppervlak kan klimaatwetenschappers helpen om uitwisselingen tussen de atmosfeer en het oceaanoppervlak en tussen het oceaanoppervlak en de diepere oceaanlagen te modelleren en verandering te voorspellen. Regionale veranderingen in het zoutgehalte zijn gekoppeld aan periodieke interjaarlijkse klimaatgebeurtenissen zoals de El Niño. Het zoutgehalte is ook betrokken bij de intensivering van de wereldwijde watercyclus.

Om de voordelen van de nieuwe dataset aan te tonen, Het CCI Sea Surface Salinity-project van ESA voert een aantal klimaatstudies uit. Deze zijn gericht op een beter begrip van de watercyclus in de Golf van Bengalen, een gebied dat vatbaar is voor zware tropische cyclonen, en in de Golf van Guinee; over het begrijpen van de rol van het zoutgehalte op de gelaagdheid van de bovenste laag van de oceaan en het effect ervan op de lucht-zee uitwisselingen; en over een reconstructie van de klimaatvariabiliteit in de Atlantische Oceaan die de recentelijk waargenomen anomalie van het Noord-Atlantische zoutgehalte omvat.

Het team werkt momenteel samen met klimaatwetenschappers om de nieuwe dataset te vergelijken met in situ observaties van Argo-dobbers en schepen, en met de output van modellen.

De dataset is gratis te downloaden via het CCI Open Data Portal.