SWOT – misja, która pozwoliła opracować dokładną mapę dna morskiego

Naukowcy za pomocą satelity misji SWOT stworzyli najdokładniejszą jak dotąd mapę dna ziemskich mórz i oceanów. Pomoże to lepiej poznać te szczególne obszary jak i w budowie nowej i zarządzaniu już istniejącą infrastrukturą tam obecną.

Przez długi czas istniały dokładniejsze mapy powierzchni Księżyca niż dna ziemskich oceanów. Naukowcy pracują od dziesięcioleci, aby to zmienić. Dzięki wykorzystaniu danych z satelity SWOT (Surface Water and Ocean Topography), badaczom z NASA i francuskiej agencji kosmicznej CNES (Center National d’Études Spatiales), udało się opracować jedną z najbardziej szczegółowych map powierzchnia dna morskiego.

Statki pływające po morzach i oceanach, wyposażone w instrumenty sonarowe mogą wykonywać bezpośrednie, niezwykle szczegółowe pomiary dna zbiorników wodnych. Jednak do tej pory tylko około 25 proc. ich obszarów zostało zbadane w ten sposób. Aby uzyskać globalny obraz dna morskiego, naukowcy w nowym badaniu polegali na danych satelitarnych.

Dokładniejsze mapowanie dna mórz i oceanów ma kluczowe znaczenie dla szeregu działań, w tym nawigacji i układania podwodnych kabli komunikacyjnych.

„Mapowanie dna morskiego ma kluczowe znaczenie zarówno dla ugruntowanych, jak i pojawiających się możliwości gospodarczych, w tym wydobycia rzadkich minerałów z dna, optymalizacji tras żeglugowych, wykrywania zagrożeń i podwodnych operacji wojennych” – mówi Nadya Vinogradova Shiffer z NASA.

Dokładne mapy dna morskiego są również ważne dla lepszego zrozumienia prądów głębinowych i pływów, które oddziałują na życie obecne w zbiornikach wodnych, a także procesów geologicznych, takich jak tektonika płyt. Podwodne góry i inne cechy dna oceanicznego, wpływają na ruch ciepła i składników odżywczych w głębinach morskich i mogą wpływać na życie tam obecne. Skutki tych cech fizycznych mogą być nawet odczuwalne na powierzchni poprzez ich wpływ na ekosystemy, od których zależą również ludzie.

Mapowanie dna morskiego nie było głównym celem misji SWOT. Wystrzelony w grudniu 2022 r. satelita mierzy wysokość wody na prawie całej powierzchni Ziemi, w tym w oceanach, jeziorach i rzekach. Naukowcy mogą wykorzystać te różnice wysokości do stworzenia mapy topograficznej powierzchni wody słodkiej i morskiej. Dane te mogą być następnie wykorzystać do takich zadań, jak ocena zmian w ilości lodu morskiego lub monitorowanie powodzi.

Naukowcy tworząc nową mapę, opierali się na fakcie, że ponieważ cechy geologiczne, takie jak podwodne góry i wzgórza, mają większą masę niż ich otoczenie, wywierają nieco silniejsze przyciąganie grawitacyjne, które tworzy małe, mierzalne nieregularności na powierzchni morza nad nimi. Te subtelne sygnatury grawitacyjne pomogły badaczom rozpoznać, jaki rodzaj dna morskiego je wytworzył.

Dzięki powtarzającym się obserwacjom – SWOT bada około 90 proc. globu co 21 dni – satelita jest wystarczająco czuły, aby wychwycić te niewielkie różnice, z centymetrową dokładnością, w wysokości powierzchni morza spowodowane przez cechy znajdujące się na dnie. Naukowcy wykorzystali dane zbierane co roku przez SWOT, aby skupić się na podwodnych górach, wzgórzach i krawędziach kontynentów, gdzie skorupa kontynentalna styka się ze skorupą oceaniczną.

Poprzednie satelity obserwujące oceany były w stanie wykryć tylko masywne elementy dna, takie jak góry podwodne o wysokości ponad 1 kilometr. Satelita SWOT może uchwycić podpowierzchniowe wzniesienia o wysokości mniejszej niż 500 metrów, co potencjalnie może zwiększyć liczbę znanych gór podwodnych z 44 tysięcy do 100 tysięcy. Wzniesienia te wpływając na prądy głębinowe, mogą powodować koncentrację składników odżywczych wzdłuż ich zboczy, przyciągając organizmy i tworząc oazy w miejscach, które bez tych oddziaływań byłyby jałowymi przestrzeniami.

Naukowcy wyodrębnili prawie wszystkie informacje o cechach dna morskiego, które spodziewali się znaleźć w pomiarach wykonanych SWOT. Obecnie skupiają się na udoskonaleniu obrazu dna oceanu poprzez obliczenie głębokości widocznych elementów. Mapa stworzona dzięki obserwacjom SWOT daje również badaczom lepszy wgląd w historię geologiczną naszej planety.

Emil Gołoś