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Osservare la primavera che scalda l’Artico

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Con le immagini del drone termico e lo scioglimento dei fiumi ghiacciati, il gruppo di ricerca Idrologia della neve ha potuto osservare i primi segni della primavera presso il centro di ricerca sullֹ’Artico di Sodankylä.

 

Dopo molta attesa, tutti i nostri droni sono arrivati al centro di ricerca sull’Artico dell’Istituto meteorologico finlandese (FMI ARC), preziosissimi strumenti per la nostra campagna in loco: le osservazioni aeree, infatti, ci consentono di vedere gli alberi e la neve da una nuova prospettiva sopra la foresta. Uno di questi apparecchi è il drone Autel EVO II Dual 640T RTK del centro di ricerca Idrologia della neve, in grado di acquisire immagini sia ottiche sia termiche a infrarossi. Questo drone è stato utilizzato per sorvolare ripetutamente i nostri siti di osservazione e misurare l’andamento spaziale delle temperature tanto della neve quanto degli alberi stessi, come pure il variare delle radiazioni termiche nel corso del giorno e della notte.

 

Mentre il drone Autel era in volo e acquisiva le misurazioni termiche, un membro del nostro team si trovava nella foresta e faceva altrettanto con una fotocamera termica portatile. I dati di entrambi questi apparecchi sono rilevanti perché l’esposizione diretta della foresta e della neve ai raggi solari crea interessanti modelli termici che possiamo cogliere solo nelle immagini a infrarossi (foto 2). Le immagini aeree e da terra sono state acquisite sia di giorno, in condizioni di illuminazione solare diretta, sia a notte fonda, per cogliere l’andamento delle temperature degli alberi e della neve. Dopo una giornata di sole, la sera i tronchi degli alberi spiccano nelle immagini termiche, perché – diversamente dalla neve e da altri elementi delle chiome degli alberi – conservano il calore a lungo anche durante la notte (foto 2, video 1).

 

Video 1. Una schermata del video acquisito dal drone Autel sopra il nostro sito durante un volo serale; l’immagine al centro mostra la visuale della telecamera a infrarossi durante l’atterraggio.

 

Clare Webster del laboratorio droni del Dipartimento di Geoscienze presso l’Università di Oslo (UiO) ha fatto decollare un drone di costruzione artigianale all’interno della foresta per misurare i profili verticali della temperatura dell’aria e il vento a integrazione delle rilevazioni statiche eseguite dalle microstazioni meteorologiche. Il velivolo, battezzato Flamingo e costruito dal suo collega Norbert Pirk, fa parte di uno «stormo di droni» che Pirk utilizza per misurare lo scambio di anidride carbonica ed energia nella tundra artica. La nostra visita a Sodankylä è stata l’occasione ideale per verificare se questo tipo di droni può essere usato anche per misurare variazioni verticali nella micrometeorologia della foresta, che le nostre microstazioni meteorologiche non sono in grado di rilevare.

 

La nostra osservazione, basata su una combinazione di misurazioni da terra e da drone, offre informazioni uniche sui processi fisici che regolano la copertura nevosa e lo scambio di energia nella foresta boreale. Unendo le immagini termiche dai droni e da terra, creeremo un modello 3D in grado di evidenziare le variazioni delle temperature superficiali della chioma boschiva tanto sull’asse orizzontale quanto su quello verticale. Questi set di dati saranno essenziali per convalidare il nostro modello di trasferimento delle radiazioni, che useremo per elaborare dati ad alta risoluzione da usare come punto di partenza per i nostri modelli sulla neve. Con queste dettagliate misurazioni speriamo di riuscire a valutare l’effetto dei singoli alberi sui processi di scioglimento della neve nei nostri modelli.

 

Segnali di primavera nell’Artico

Il finesettimana di Pasqua è stato tiepido e tranquillo a Sodankylä, e la fauna selvatica locale ha sicuramente apprezzato quest’ultimo aspetto. Abbiamo seguito alcune tracce di lupi lungo una pista di sci, quindi abbiamo spiato le renne che approfittavano dell’ultima possibilità per attraversare il fiume Kitinen ghiacciato.

 

 

Dopo alcuni giorni di continuo bel tempo, abbiamo contemplato la rottura del ghiaccio sul fiume Kitinen appena a monte dell’FMI. Un’occasione spettacolare per osservare gli effetti del graduale allungamento e riscaldamento delle giornate in questo panorama artico, e la conferma del fatto che la nostra visita per raccogliere dati durante lo scioglimento e il riscaldamento primaverile è stata davvero tempestiva.

 

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