Prelomová vesmírna misia prináša doteraz najpresnejšie údaje o stave vôd na Zemi. Nové zistenia výrazne menia doterajšie počítačové výpočty.
Vizualizácia satelitu SWOT. Jeho kľúčový prístroj, radarový interferometer KaRIn, zbiera pomocou svojich antén údaje v páse širokom 50 kilometrov po oboch stranách dráhy letu. Zdroj: CNES
Voda je základným hnacím motorom našej planéty. Pohyby riek a oceánov ovplyvňujú počasie, lodnú dopravu, rybolov, ale aj výskyt záplav či ukladanie uhlíka. Doteraz sa vedci spoliehali na obmedzené pozemné merania. K nim patria napríklad vodomerné stanice na brehoch riek. Moderné satelity však tento prístup úplne menia. Prístroje na obežnej dráhe teraz dokážu sledovať vodu mimoriadne presne.
Nový pohľad na rieky
Výskum z Laboratória prúdového pohonu, ktoré patrí pod americkú agentúru NASA, mnohých prekvapil. Satelit SWOT sledoval zmeny vodnej hladiny počas jedného roka. Analyzoval takmer 1,6 milióna pozorovaní na 127 000 úsekoch riek. Zistilo sa, že celkové množstvo pretekajúcej vody sa až tak nemenilo. Výkyvy boli o 28 percent menšie, než predpokladali staršie počítačové simulácie. Celosvetový priemer totiž znížilo obrovské sucho v povodí búrlivej Amazonky.
Napriek tomu práve rieka Amazonka zaznamenala najväčšie objemové zmeny. Najdlhšia rieka sveta Níl, naopak, menila svoj objem minimálne. Tieto presné informácie pomôžu úradom lepšie spravovať zásoby pitnej vody. Rovnako umožnia presnejšie odhadnúť množstvo vody pre poľnohospodárstvo a mestá.
Ako to funguje z vesmíru?
Misia SWOT je výsledkom spolupráce amerického úradu NASA a francúzskej agentúry CNES. Satelit využíva citlivý radarový interferometer s názvom KaRIn. Tento prístroj vysiela mikrovlny priamo k vodnej hladine. Nezameriava sa na konkrétny bod, ale sníma 50-kilometrový pás krajiny. Následne meria čas, za ktorý sa signál vráti späť. Vďaka tomu dokáže súčasne zaznamenať výšku, šírku aj sklon rieky. Satelit poskytuje komplexný trojrozmerný pohľad na vodné toky. Dokáže odhaliť tvar skrytých korýt a riečnych brehov, lebo sledovanie stúpania a klesania hladiny ukáže profil samotného dna. Tento pohľad pomáha pri lepšom pochopení rýchlosti toku, topenia snehu, ale aj prítoku dažďovej vody a rizika povodní.
Predvídanie záplav
Nové dáta majú obrovský význam pre ochranu obyvateľstva. Tradičné pozemné merače môžu pri extrémnych povodniach úplne zlyhať. Satelitné informácie pomáhajú výrazne spresniť počítačové programy predpovedajúce ničivé záplavy. Údaje presne ukazujú, ako sa povodňové vlny šíria krajinou. Satelit dokonca zachytil aj extrémne javy v odľahlých oblastiach. To dokazuje jeho výnimočnú schopnosť monitorovať hrozby a pomáhať pri katastrofách. Príkladom je masívna vlna cunami v grónskom fjorde z roku 2023. Tá po zosuve hornín prudko narážala na steny úzkeho fjordu. Voda tam ustavične kmitala každých 90 sekúnd počas deviatich dní. Hoci otrasy zeme vedci zaznamenali, satelit ako prvý ukázal presný tvar vlny. Bežné prístroje totiž nedokázali snímať vodu v takom úzkom priestore.
Vizualizácia dát zo satelitu SWOT zo 17. septembra 2023 ukazuje, ako bola po masívnom zosuve hornín hladina vody na severnej strane grónskeho fjordu Dickson vyššia než na južnej. Credit NASA Earth Observatory
Tajomstvá morského dna
Odborníci z inštitúcie Scripps Institution of Oceanography detailne zmapovali morské dno. Využili na to už zozbierané ročné údaje zo satelitu SWOT. Skúmali informácie o zmenách gravitácie na konkrétnych miestach planéty. Podmorské hory majú totiž odlišnú hmotnosť ako hlboké priekopy. Táto hmota nepatrne, ale merateľne priťahuje okolitú vodu. Vytvára tak na hladine oceánu veľmi jemné vyvýšeniny aj prepadliny. Satelit ich dokáže presne zamerať s ohromnou centimetrovou presnosťou. Vďaka tomu vedci objavili množstvo úplne nových podmorských hôr.
Mapa morského dna v Indickom oceáne vytvorená na základe údajov zo satelitu SWOT. Zelenou farbou sú znázornené vyvýšeniny, ako napríklad abysálne kopce, fialovou zasa nižšie položené oblasti. Zdroj: NASA Earth Observatory
Nová éra poznania
Satelitné merania otvárajú úplne novú kapitolu v skúmaní našej planéty. Presnejšie dáta pomôžu oveľa lepšie chrániť ľudí pred prírodnými katastrofami. Zároveň umožnia detailnejšie pochopiť zložité presuny tepla a živín v oceánoch. Podmorské hory totiž tlačia chladnú vodu bohatú na živiny nahor. To následne priťahuje morské organizmy a ovplyvňuje celý ekosystém. Spojenie fyzikálnych údajov o výške hladiny a biologických dát o planktóne prinesie ďalšie prelomové objavy. Budúcnosť modernej hydrológie a oceánografie sa tak formuje priamo na obežnej dráhe.
(KAM)
