Il National Snow and Ice Data Center (NSIDC) è un centro informativo e di riferimento degli Stati Uniti a sostegno della ricerca polare e criosferica. NSIDC archivia e distribuisce dati digitali e analogici riguardanti la neve e il ghiaccio e mantiene anche informazioni su copertura nevosa, valanghe, ghiacciai, lastre di ghiaccio, ghiaccio d’acqua dolce, ghiaccio marino, ghiaccio terrestre, permafrost, ghiaccio atmosferico, paleoglaciologia e carote di ghiaccio.
NSIDC fa parte della University of Colorado Boulder Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences (CIRES), ed è affiliato al National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) National Centers for Environmental Information attraverso un accordo cooperativo. NSIDC serve come uno dei dodici Distributed Active Archive Centers finanziati dalla National Aeronautics and Space Administration per archiviare e distribuire i dati ottenuti dai satelliti precedenti e attuali della NASA e dai programmi di misurazione sul campo. NSIDC supporta anche la National Science Foundation attraverso lo scambio per le osservazioni locali e la conoscenza dell’Artico (ELOKA) e altre sovvenzioni per la ricerca scientifica. NSIDC è anche membro dell’ICSU World Data System. Mark Serreze è il direttore del NSIDC.
Storia
Il World Data Center (WDC) per la Glaciologia, Boulder, un centro dati responsabile dell’archiviazione di tutte le informazioni glaciologiche al momento disponibili, è stato istituito presso l’American Geographical Society con il Dr. William O. Field, direttore, nel 1957. Tra il 1971 e il 1976 è stato gestito dall’U.S. Geological Survey, Glaciology Project Office, sotto la direzione del Dr. Mark F. Meier.
Nel 1976, la responsabilità del WDC per la glaciologia fu trasferita al NOAA, Environmental Data and Information Service (EDIS), e il centro si trasferì all’Università del Colorado a Boulder sotto la direzione del professor Roger G. Barry. Nel 1982, il NOAA creò il National Snow and Ice Data Center (NSIDC) come mezzo per espandere i fondi del WDC e come luogo per archiviare i dati di alcuni programmi NOAA. Negli anni ’80 e ’90, il supporto al NSIDC si è ampliato grazie al finanziamento della NASA per lo Snow and Ice Distributed Active Center (DAAC) e al finanziamento NSF per gestire dati e metadati specifici dell’Artico e dell’Antartico.
- 1957-58: First International Geophysical Year
- 1957: U.S. National Committee for the IGY awards the operation of WDC-A for Glaciology to the American Geographical Society
- 1970: WDC for Glaciology transfers from the American Geographical Society to the U.S. Geological Survey in Tacoma, Washington
- 1976: WDC for Glaciology transfers from the U.S. Geological Survey in Tacoma, Washington to the University of Colorado at Boulder, Colorado under the direction of Roger Barry
- 1982: NOAA designates the National Snow and Ice Data Center
- 1983: NSIDC receives grant from NASA for archiving Nimbus 7 passive microwave data
- 1990: NSIDC receives funding from NSF for Arctic System Science (ARCSS) Data Coordination Center (ADCC)
- 1993: NSIDC receives first DAAC contract
- 1996: Antarctic Data Coordination Center (ADCC) established with NSF support
- 1999: Antarctic Glaciological Data Center (AGDC) established with NSF support
- 2001: NSIDC celebrates its 25th Anniversary
- 2002: Frozen Ground Data Center established with International Arctic Research Center (IARC) support
- 2003: Full suite of Earth Observing System (EOS) cryospheric sensors (AMSR, GLAS, MODIS) in orbit
- 2009: Mark Serreze named NSIDC director
Interazioni internazionali
La scienza internazionale e i programmi di gestione dei dati facilitano il libero scambio di dati e accelerano la ricerca volta a comprendere il ruolo con cui la criosfera interagisce nel sistema terrestre. NSIDC contribuisce a numerosi programmi internazionali. La maggior parte di questi programmi, di cui solo alcuni sono menzionati nel presente documento, cadono sotto l’egida del Consiglio Internazionale delle Unioni Scientifiche (ICSU).
Gli scienziati del NSIDC partecipano all’Unione Internazionale di Geodesia e Geofisica (IUGG), all’Associazione Internazionale di Scienze Criosferiche (IACS) e alle attività dell’Associazione Internazionale del Permafrost (IPA), alla Banca Dati Digitale Globale del Ghiaccio Marino (GDSIDB) e al Programma Mondiale di Ricerca sul Clima (WCRP), incluso Clima e Criosfera (CliC), Esperimento di Energia Globale e Ciclo dell’Acqua (GEWEX), il Sistema Globale di Osservazione del Clima (GCOS) e il Sistema di Sistemi di Osservazione Globale della Terra (GEOSS). L’ex direttore del NSIDC, Roger G. Barry, è stato copresidente del WCRP CliC Scientific Steering Group fino al 2005 ed è stato membro del GCOS/Global Terrestrial Observing System (GTOS) Terrestrial Observation Panel for Climate fino al 2007.
Ricerca
I ricercatori del NSIDC studiano le dinamiche delle piattaforme di ghiaccio antartiche, le nuove tecniche per il rilevamento remoto della neve e il ciclo di gelo/disgelo dei suoli, il ruolo della neve nella modellazione idrologica, i collegamenti tra i cambiamenti nell’estensione del ghiaccio marino e i modelli meteorologici, i cambiamenti su larga scala nel clima polare, il ghiaccio di fiumi e laghi e la distribuzione e le caratteristiche del terreno stagionalmente e permanentemente ghiacciato. Gli scienziati che lavorano all’interno dell’azienda proseguono il loro lavoro come parte della divisione CIRES Cryospheric and Polar Process Division dell’Università del Colorado Boulder.
NSIDC monitora anche il ghiaccio marino artico e antartico in tempo quasi reale e pubblica regolarmente dati e analisi sull’estensione del ghiaccio marino sulla sua pagina Arctic Sea Ice News and Analysis. Arctic Sea Ice News and Analysis
Un progetto di ricerca del NSIDC è l’Exchange For Local Observations and Knowledge of the Arctic o ELOKA. È uno sforzo collaborativo internazionale che è stato lanciato durante l’Anno Polare Internazionale 2007-2009. ELOKA facilita la raccolta, la conservazione, lo scambio e l’uso delle osservazioni locali e della conoscenza dell’Artico. La gestione dei dati e il supporto agli utenti sono forniti da ELOKA mentre promuove la collaborazione tra esperti artici residenti e ricercatori stranieri. Lavorando insieme, i residenti artici e i ricercatori hanno dato contributi significativi alla comprensione dell’Artico e dei suoi recenti cambiamenti. Una sfida chiave della ricerca sulle conoscenze locali e tradizionali (LTK) e del monitoraggio basato sulla comunità è avere un mezzo efficace e appropriato per registrare, archiviare e gestire dati e informazioni. C’è anche il problema di trovare un mezzo efficace per rendere tali dati disponibili ai residenti artici e ai ricercatori, così come ad altri gruppi interessati come insegnanti, studenti e responsabili delle decisioni. Senza una rete e un sistema di gestione dei dati per supportare LTK e la ricerca basata sulla comunità, sono emersi una serie di problemi. ELOKA mira a colmare questo gap. Vedi anche:
- CIRES
- Distributed Active Archive Centers
- Earth Observing System
- Antarctic ice pack
- Arctic ice pack
- University of Colorado at Boulder
Nel sud emisfero, il ghiaccio marino antartico ha recentemente raggiunto il suo minimo stagionale che viene raggiunto sul finire del periodo estivo. L estensione è scesa ad un livello inferiore rispetto a quella raggiunta durante i precedenti minimi riguardanti l estensione del ghiaccio antartico da quando sono disponibili le registrazioni satellitari (1979) (Figura 4a). Per la prima volta dall’inizio delle registrazioni satellitari che risalgono al 1979, l’estensione è scesa sotto i 2 milioni di chilometri quadrati , raggiungendo nel giorno 25 febbraio un’estensione minima di 1,92 milioni di chilometri quadrati. L’estensione del ghiaccio è diminuita ad un tasso di circa 40.000 chilometri quadrati al giorno, tuttavia il declino è rallentato significativamente a circa 15,000 chilometri quadrati al giorno verso la fine del mese.Dopo la massima estensione del ghiaccio marino avvenuta in modo insolitamente precoce e al di sopra della media lo scorso 1 settembre, c’è stato un rapido declino dell’estensione dei ghiacci durante la primavera e l’estate australe, e la caratteristica più notevole di ciò è stata la scomparsa del ghiaccio nei settori del Mare di Ross e del Mare di Amundsen avvenuta nei mesi di gennaio e febbraio, così come la perdita di ghiaccio nella regione nord-occidentale del Mare di Weddell durante tale periodo ( Figura 4b). Gran parte della costa antartica è rimasta priva di ghiaccio e il ghiaccio marino è rimasto ben al di sotto della media nel Mare di Ross orientale, nel Mare di Bellingshausen occidentale e nel Mare di Weddell nord-occidentale. Tuttavia, persistenti chiazze di ghiaccio marino ad alta concentrazione presenti nella zona di Pine Island Bay e nel Mare di Weddell centrale hanno ostacolato i gruppi di ricerca i quali hanno cercato nonostante tutto di lavorare in quelle aree.L’RV Nathaniel B Palmer, gestito dalla National Science Foundation (NSF), e l’RV Araon, gestito dal Korean Polar Research Institute (KOPRI) della Corea del Sud,hanno tentato di condurre ricerche vicino allo sbocco del ghiacciaio Thwaites .Le squadre di ricerca sono state costrette a lavorare in una regione adiacente a ovest, la piattaforma di ghiaccio Dotson, al fine di evitare le condizioni di ghiaccio pesante in prossimità di Thwaites.
Figura 4a. Prima del 2022, il precedente minimo storico per quanto riguarda l’estensione del ghiaccio marino antartico è stato osservato il 3 marzo 2017. Questa figura mostra la differenza nell’estensione del ghiaccio marino da quella data (mostrata in bianco) rispetto al nuovo minimo storico del 25 febbraio 2022 (mostrato in blu scuro). Il ghiaccio presente in entrambe le date è mostrato in blu chiaro.
Figura 4b. Questa figura mostra il modello del declino del ghiaccio marino antartico dal 2021 al 2022 dal massimo invernale di settembre. Ogni pannello mostra l’estensione del ghiaccio marino per le due date riportate nella legenda, con l’estensione della data precedente in colore bianco e quella della data successiva in colore blu chiaro.
variabilità nell estensione del ghiaccio marino antartico
Il ghiaccio marino antartico si contraddistingue per la sua grande variabilità, sia a livello stagionale, che come ben sappiamo può perdere oltre l’80% della sua estensione tra il suo massimo e la sua estensione minima annuale, oppure di anno in anno. Mentre il 2022 ha avuto un minimo record, il minimo più alto presente nella documentazione satellitare è stato osservato solo nel 2015 (Figura 5a). L’effetto di questa grande variabilità presente da un anno all’altro nelle tendenze finora osservate è evidente quando si traccia il modo in cui la tendenza è cambiata nel tempo (Figura 5b). L’effetto di questa grande variabilità da un anno all’altro sulle tendenze calcolate è evidente nel momento in cui si traccia il grafico di come la tendenza è cambiata nel tempo (Figura 5b). È stata calcolata la tendenza per il periodo compreso tra il 1979 e il 1988, poi dal 1979 al 1989, poi dal 1979 al 1990, e così via.Il trend è inizialmente positivo per il periodo che va dal 1979 al 1988, ma poi diventa negativo per un paio di anni, poi rimbalza tra il positivo e il negativo fino al 2001, dopo di che rimane positivo fino al 2021. Viene anche tracciata la gamma di 2 deviazioni standard della tendenza come i ” whiskers ” verticali per ogni anno; questa è una misura di quanto si dovrebbe essere fiduciosi nei valori della tendenza. Se la gamma di 2 deviazioni standard per una tendenza calcolata attraversa la linea dello zero (cioè, comprende sia i valori positivi che quelli negativi), significa che il valore della tendenza può essere semplicemente dovuto alle oscillazioni che si verificano di anno in anno. Detto diversamente, significa che la tendenza non soddisfa il livello di confidenza del 95% per la significatività statistica. Così, mentre il trend dell’estensione minima è stato ampiamente positivo negli ultimi due decenni, non è stato significativo tranne che nel periodo di tre anni, dal 2014 al 2016. Fino al 2022, la tendenza a partire dal 1979 è di nuovo leggermente negativa: -18 chilometri quadrati (-6,94 miglia quadrate) all’anno. Ma non è ancora una tendenza significativa. La variabilità in estate continua a governare l’estensione del ghiaccio marino antartico. article
Figura 5a. Questo grafico mostra l’estensione minima giornaliera antartica annuale (5 giorni in media) dal 1979 al 2022 (nero) e la linea di tendenza dal 1979 al 2022 (blu). Per la prima volta dall’inizio della registrazione satellitare nel 1979, il ghiaccio marino nell’emisfero meridionale è sceso sotto i 2 milioni di chilometri quadrati (772.000 miglia quadrate), raggiungendo un minimo di 1,92 milioni di chilometri quadrati (741.000 miglia quadrate) il 25 febbraio.
Figura 5b. Questo grafico mostra i cambiamenti nella tendenza dei minimi stagionali del ghiaccio marino nel corso del periodo di monitoraggio satellitare del ghiaccio marino antartico, iniziando con la tendenza dopo dieci anni e procedendo poi anno per anno. Per gran parte del periodo di monitoraggio satellitare, la tendenza è stata verso un aumento del ghiaccio, ma le barre verticali mostrano che l’alta variabilità nei record significa che la tendenza non è statisticamente significativa. A partire dal 2022, la tendenza netta è molto vicina allo zero.
Nel Mare di Weddell, il rompighiaccio di ricerca sudafricano RV Agulhas II ha cercato di trovare il relitto dell’Endurance sul fondo del mare. L’Endurance è la nave che portò Ernest Shackleton e il suo team in Antartide nel 1914, per essere poi rimanere bloccato a causa del ghiaccio marino. Il ghiaccio in seguito schiacciò la nave e la squadra fu costretta ad attraversare il ghiaccio marino e a navigare verso una piccola isola disabitata vicino alla punta della Penisola Antartica. Shackleton e altri cinque navigarono poi in una scialuppa di salvataggio per oltre 1.600 chilometri (1.000 miglia) fino all’isola della Georgia del Sud, uno dei più grandi viaggi polari della storia, in modo da raggiungere la civiltà. Sono poi tornati con una nave cilena, la Yelcho, per salvare il resto della spedizione sull’Isola dell’Elefante. Miracolosamente, tutto l’equipaggio umano fu salvato con successo. Tuttavia, diversi cani da slitta e un gatto maschio, Mrs. Chippy, non sopravvissero (Figura 6a).Il 9 marzo, l’Endurance fu ritrovata da droni sottomarini che operavano dal rompighiaccio sudafricano (Figura 6b). Tutto questo dopo solo due settimane di ricerca nella zona in cui il navigatore della spedizione del 1915, Frank Worsely, aveva annotato la sua ultima posizione. È stata trovata a una profondità di 3.000 metri (10.000 piedi) in condizioni quasi immacolate a causa dell’assenza di vermi scavatori presenti nell’ecosistema bentonico delle Weddell. La nave fu trovata a soli 6 chilometri (4 miglia) dall’ultima posizione riportata, fatta il 21 novembre 1915, utilizzando sestante e cronometro.
Figura 6a. Mrs. Chippy, il gatto ospite dell’Endurance, la nave che portò Ernest Shackleton e il suo team in Antartide nel 1914, sta sulla spalla di un membro dell’equipaggio. Mrs. Chippy non sopravvisse alla spedizione.
Figura 6b. Queste immagini mostrano la poppa dell’Endurance, la nave usata da Ernest Shackleton per raggiungere il Mare di Weddell nella sua sfortunata spedizione imperiale transantartica. La nave è stata trovata a una profondità di 3.000 metri (10.000 piedi) nel Mare di Weddell nord-occidentale da una spedizione di ricerca che utilizzava veicoli sommergibili senza equipaggio.
Ulteriori letture
Alexander, C., and J. Dorman. 2003. The Endurance: Shackleton’s Legendary Antarctic Expedition. Columbia TriStar.
Amos, J. 2022. Endurance: Shackleton’s lost ship is found in Antarctic. BBC. https://www.bbc.com/news/science-environment-60662541
Blanchard-Wrigglesworth, E., I. Eisenman, S. Zhang, S. Sun, and A. Donohoe. 2022. New Perspectives on the Enigma of Expanding Antarctic Sea Ice. Eos.
https://eos.org/science-updates/new-perspectives-on-the-enigma-of-expanding-antarctic-sea-ice
Davidson, L. 2022. The Adventures of Mrs. Chippy, Shackleton’s Seafaring Cat. History Hit. https://www.historyhit.com/mrs-chippy-shackletons-seafaring-cat/
Sir Ernest Shackleton Endurance Expedition Trans-Antarctica 1914-1917 – 1, Departure. Cool Antarctica. https://www.coolantarctica.com/Antarctica%20fact%20file/History/Shackleton-Endurance-Trans-Antarctic_expedition.php
Worsley, F. A. 1998. Shackleton’s boat journey. WW Norton & Company.
Update: When we first published this post, the Endurance had not yet been found. We updated this post on March 9, 2022, to include the information about the discovery of the Endurance.