Nem csak radarral mérhető a tengerfenék mélysége

A Landsat műholdak segítségével hosszú évtizedek óta vizsgáljuk bolygónk felszínét, hatalmas mennyiségű, ma már létfontosságú adattal látva el a szakembereket. A természeti katasztrófáktól a hosszabb távú folyamatokig rengeteg tudományterület képviselői támaszkodnak e megfigyelésekre. Egy nemrégiben közzé tett kutatás szerint bővíthető a megfigyelés területe a sekély tengerek tengerfenéki domborzatára is.

Az USA Geológiai Szolgálatának kutatói évtizedek alatt dolgozták ki és finomították a módszereket, amelyekkel a partok közelében lévő, sekélyebb tengerszakaszok fenékviszonyait megismerhetjük. Ennek köszönhetően számos területen készülhet el a tengerfenék domborzati térképe ott, ahol korábban nem voltak még felmérések, az adatok pedig számos modern kori probléma kezeléséhez elengedhetetlenek.

A Landsat kér legújabb egysége, a 8-as és a 9-es műholdak méréseit igen összetett fizikai számításokkal és modellezéssel kellett ötvözni: a kellően sekély tengervízen a napfény áthatol, és a tengerfenékről is visszaverődik. Ezt a visszaverődést tudják a szakemberek összefüggésbe hozni a vízmélységgel.

A feladat egyszerű, ha a víz tiszta és áttetsző, ám, mivel bolygónkon rengeteg folyamat dolgozik a vizekben, az átlátszóság sokszor nem ideális e mérésekhez. Algák, vagy épp felkavarodott üledék miatt romlik a helyzet, ezeket kellett korrigálniuk a számításaikkal a kutatóknak.

Számos partközeli, korallzátonyos területen tesztelték az ehhez kifejlesztett algoritmust, így például Florida déli részének apró szigetein, amelyek 560 kilométeres hosszúságban nyúlnak el a félsziget végénél. Tiszta vízben akár 20 méteres mélységig is képes a műhold pontosan kimérni a fenék távolságát – ez pedig sokkal mélyebb, mint remélték.

Bizonytalanabbá válik az eredmény, ha szokatlan, ritka helyzet áll fenn, például tenger alatti vulkán miatt extra sötét fenék esetén, vagy váratlan algavirágzás miatt átlátszatlanabb a víz. Egyéb esetekben azonban „önműködően” méri a Landsat a tengermélységet.

A korallzátonyok létfontosságúak a tengerek életében, és kulcstényezői a parti viszonyok alakulásának is, az eróziót is befolyásolják, ráadásul drámai változásokon eshetnek át rövid idő alatt is. Míg a hagyományos tengerfenék-térképezéshez vagy hajóról működtetett szonárra, vagy repülőgépről működtetett lidarra van szükség, és ezek mindegyike igen drága és időigényes, a műholdas mérés áthidaló megoldást jelenthet.

Bár 1975-ben a NASA (a Landsat műholdak működtetőjeként) és Jacques Cousteau a tengeri filmjeiről jól ismert természetkutató búvár a csapatával közös, precízen összehangolt kísérleti méréseket végzett, máig nem tudták alkalmazni a műholdakat a batimetriai (tengerfenék mélységi-domborzati) mérésekben. Később az ICESat2 végzett hajókkal összehangolt méréseket, de még a Nemzetközi Űrállomásról készített fotókat is próbálták bevonni e munkába. Csak az USA területén a parti vizek alig 52 százalékát térképezték fel eddig, így nagyon sokat lendíthet ennek eredményein a Landsat.