In de loop van bijna drie decennia, een ononderbroken reeks satellieten heeft onze planeet omcirkeld, ijverig de zeespiegel te meten. Het continue record van oceaanhoogte dat ze hebben gebouwd, heeft onderzoekers geholpen de innerlijke werking van weersverschijnselen zoals El Niño te onthullen en te voorspellen hoeveel de oceaan de kustlijnen over de hele wereld zou kunnen binnendringen. Nutsvoorzieningen, ingenieurs en wetenschappers bereiden twee identieke satellieten voor om aan deze erfenis toe te voegen, uitbreiding van de dataset met nog een decennium.

Beide ruimtevaartuigen maken deel uit van de Sentinel-6/Jason-CS (Continuity of Service) missie, een Amerikaans-Europese samenwerking die tot doel heeft enkele van de meest nauwkeurige metingen van de zeespiegel over de hele wereld te doen. De eerste satelliet die wordt gelanceerd, Sentinel-6 Michael Freilich, gaat in november van start. zijn tweeling, Sentinel-6B, zal in 2025 worden gelanceerd. Beide zullen de zeespiegel beoordelen door elektromagnetische signalen naar de oceaan te sturen en te meten hoe lang het duurt voordat ze terugkeren naar het ruimtevaartuig.

"Deze missie zal het onschatbare werk voortzetten van het nauwkeurig meten van de hoogte van het zeeoppervlak, " zei Karen St. Germain, directeur van NASA's Earth Science Division. "Deze metingen stellen ons in staat om veranderingen in de zeespiegel te begrijpen en te voorspellen die van invloed zullen zijn op mensen die in kustgebieden over de hele wereld wonen."

De satelliet zal voortbouwen op de inspanningen die in 1992 zijn begonnen met de lancering van de TOPEX/Poseidon-missie en die in de loop der jaren zijn voortgezet met nog drie missies:Jason-1, OSTM/Jason-2, en Jason-3. Sentinel-6/Jason-CS streeft ernaar de bijna 30-jarige zeespiegeldataset die deze eerdere missies hebben gebouwd met nog eens 10 jaar uit te breiden.

Het meten van de hoogte van de oceaan geeft wetenschappers een realtime indicatie van hoe het klimaat op aarde verandert, zei Josh Willis, de projectwetenschapper van de missie bij NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië. De oceanen absorberen ongeveer 90% van de overtollige warmte van het opwarmende klimaat van de planeet. Zeewater zet uit als het opwarmt, wat resulteert in ongeveer een derde van de huidige wereldwijde gemiddelde zeespiegelstijging. Smeltend ijs uit bronnen op het land, zoals gletsjers en ijskappen, is goed voor de rest.

Om te begrijpen hoe stijgende zeeën de mensheid zullen beïnvloeden, onderzoekers moeten weten hoe snel dit gaat, zei Willis. "Satellieten zijn het belangrijkste hulpmiddel om ons deze snelheid te vertellen, "legde hij uit. "Ze zijn een soort klokkenluider voor deze sluipende impact van de opwarming van de aarde die kustlijnen over de hele wereld zal overspoelen en honderden miljoenen mensen zal treffen."

Momenteel, de zeespiegel stijgt gemiddeld 0,13 inch (3,3 millimeter) per jaar, meer dan twee keer zo snel als aan het begin van de 20e eeuw. "Tegen 2050, we zullen een andere kustlijn hebben dan vandaag, ' zei Willis.

"Naarmate meer en meer mensen naar kustgebieden verhuizen, en kustmegasteden blijven zich ontwikkelen, de impact van de verandering van de zeespiegel zal ingrijpender zijn op die samenlevingen, " zei Craig Donlon, missieprojectwetenschapper bij de European Space Agency.

De standaard instellen

De informatie die Sentinel-6 Michael Freilich verzamelt, zal worden toegevoegd aan een dataset die de gouden standaard is geworden voor klimaatstudies vanuit de ruimte. Dit komt omdat de keten van overlappende satellieten die begon met TOPEX/Poseidon sinds het begin van de jaren negentig continu de oceaanhoogten heeft gemeten. Die continuïteit is de sleutel tot het succes van deze dataset.

Enkele van de langetermijndatasets waarop klimaatwetenschappers vertrouwen, zoals de temperatuur van de oceaan of de hoogte van de getijden, hiaten of grote veranderingen hebben in de manier waarop gegevens werden verzameld (zoals voor en nadat satellietrecords begonnen) die het begrijpen van het klimaatsignaal op de lange termijn een uitdaging maken. Onderzoekers moeten rekening houden met deze variaties om ervoor te zorgen dat hun resultaten echt representatief zijn voor de verschijnselen waarnaar ze kijken.

De satellieten die TOPEX/Poseidon volgden—Jason-1, OSTM/Jason-2, en Jason-3 - vlogen in dezelfde baan als elkaar, elke lancering voordat de oudere werd ontmanteld. Wanneer Sentinel-6 Michael Freilich later dit jaar van start gaat, het zal 30 seconden achter de Jason-3-satelliet rond de aarde draaien, die in 2016 werd gelanceerd. Wetenschappers zullen dan een jaar lang de door de twee satellieten verzamelde gegevens kruislings kalibreren om de continuïteit van de metingen van de ene missie naar de andere te garanderen. Ingenieurs en wetenschappers zullen over vijf jaar dezelfde kruiskalibratie uitvoeren met de tweelingbroer van Sentinel-6 Michael Freilich, terwijl de missie van zijn voorganger afloopt.

Zonder deze satellieten en de gegevens die ze hebben verzameld, onderzoekers zouden een veel ruwer begrip hebben van de snelheid van de zeespiegelstijging, evenals van fenomenen zoals El Niño. Dit is een weerpatroon dat wordt veroorzaakt door een enorme verschuiving in de wind die normaal gesproken van oost naar west over de equatoriale Stille Oceaan waait. Een El Niño kan oceaanstromingen en wereldwijde weerpatronen verschuiven, stortregens naar het zuidwesten van de VS brengen en droogtes veroorzaken in Azië en Australië. Zijn tegenhanger, La Niña, kan het tegenovergestelde effect hebben.

Een van de ontdekkingen die uit deze dataset op zeeniveau naar voren komen, is de verstrekkende effecten die El Niño en La Niña op de wereld kunnen hebben. "In 2010, er was een enorme La Niña en het overstroomde in wezen grote delen van Australië en Zuidoost-Azië. Het regende zo veel op het land, het heeft de zeespiegel wereldwijd met één centimeter verlaagd, " zei Willis. "We hadden geen idee dat het zo'n enorme impact zou kunnen hebben op het wereldwijde zeeniveau."

Het globale beeld dat de Sentinel-6 Michael Freilich-satelliet zal bieden, samen met zeeniveaugegevens van modellen en waarnemingsstations, zal onschatbare informatie opleveren voor regeringen en lokale autoriteiten die belast zijn met het plannen van zaken als zeespiegelstijging en stormen, zei Donlon.