Studiuesit e NASA-s matin tokën që po fundoset në Samoa Amerikane

Më 29 shtator 2009, një tërmet me magnitudë 8.1 goditi pranë Samoa Amerikane, Samoa dhe Tonga, duke shkaktuar një tsunami që shkaktoi viktima njerëzore dhe 200 milionë dollarë dëme materiale në ishuj. Tërmeti përkeqësoi gjithashtu një problem tjetër në Samoan Amerikane: fundosjen ose fundosjen e tokës. Kur kombinohet me rritjen relative të nivelit të detit, fundosja e tokës mund të rrisë shpeshtësinë dhe sasinë e përmbytjeve bregdetare.

Mbrojtja nga përmbytjet në ishuj kërkon matje të besueshme se sa po fundoset toka dhe ku, tha Jeanne Sauber, një gjeofizike në Qendrën e Fluturimeve Hapësinore të NASA-s Goddard në Greenbelt, Maryland. “Duhet të dini në detaje se ku toka po zbret më shpejt,” tha ajo. Sauber dhe disa kolegë të NASA-s po kombinojnë mjetet e sensorit në distancë për ta kuptuar këtë.

Historikisht, matjet e zhytjes në ishujt e vegjël tropikal kanë qenë të vështira për t’u bërë për dy arsye. Ishujt shpesh kanë pak burime për marrjen e matjeve të detajuara në sipërfaqen e tokës, dhe retë e dendura të mesditës dhe bimësia mund ta bëjnë të vështirë marrjen e të dhënave të mira satelitore.

Duke përdorur ishullin Tutuila në Samoa Amerikane si shembull, një ekip shkencëtarësh të NASA-s publikuan vitin e kaluar një studim se si të hartohen më mirë ndryshimet e tokës në ishujt e prirur ndaj tërmeteve. Ata zbuluan se përdorimi i një kombinimi të vëzhgimeve satelitore dhe tokësore mund të rezultojë në një hartë më të nuancuar dhe gjithëpërfshirëse.

Në të kaluarën, shkencëtarët kishin përdorur të dhëna nga dy pika të matjes në Tutuila: një stacion GPS dhe matës një baticë të ishullit. Ata zakonisht i shoqëronin ato pika me altimetrinë satelitore, e cila i lejon shkencëtarët të monitorojnë gjerësisht lartësinë e sipërfaqes së oqeanit. Por këto të dhëna dhanë vetëm një pamje të kufizuar.

Në studim, studiuesit shtuan InSAR, ose radarin interferometrik me hapje sintetike, i cili i lejoi ata të shihnin se ku po ndryshonte toka. InSAR është një teknikë që përfshin krahasimin e imazheve të radarëve satelitorë të së njëjtës zonë të mbledhura në kohë të ndryshme për të dalluar lëvizjen në sipërfaqen e Tokës dhe për të gjurmuar ndryshimet në lartësinë e tokës.

Studimi zbuloi se Tutuila u fundos mesatarisht 0,24 deri në 0,35 inç (6 deri në 9 milimetra) në vit midis 2015 dhe 2022 krahasuar me 0,04 deri në 0,08 inç (1 deri në 2 milimetra) në vit para tërmetit të vitit 2009. Normat më të larta të fundosjes ndodhën menjëherë pas tërmetit, veçanërisht përgjatë vijave bregdetare.

“Ne e dinim se sa shumë po deformohet toka në këtë pikë për shkak të stacionit GPS atje, por me teknikën e sensorit në distancë të radarit, ne mund të marrim një hartë shumë më të dendur të asaj që po ndodh në të gjithë ishullin,” tha Stacey Huang, një koleg. me Programin Postdoktoral të NASA-s në NASA Goddard dhe autorin kryesor të studimit.

Të dhënat e radarit me hapje sintetike mblidhen nga avionët ose satelitët. Ai funksionon duke dërguar pulse mikrovalore nga sateliti në sipërfaqen e Tokës dhe më pas duke matur kohën që duhet për kthimin e pulseve dhe forcën e atij reflektimi ose “shpërndarjes së prapme”. Ndryshe nga shumë instrumente satelitore, ky lloj radari mund të depërtojë nëpër re dhe bimësi të dendur, duke i lejuar studiuesit të matin me saktësi lartësinë relative dhe ndryshimet në sipërfaqen e tokës. Studimi i Huang dhe Sauber përdori të dhëna nga sateliti ESA (Agjencia Evropiane e Hapësirës) Copernicus Sentinel-1A.

Studiuesit përdorën gjithashtu të dhënat e lartësisë satelitore për të vlerësuar nivelin e detit dhe për ta lidhur atë me matjet nga stacioni i matjes së baticës Pago Pago të ishullit. Matësi mati nivelin e detit në raport me Tutuila, ndërsa lartësimatësi mati nivelin absolut të detit. Dallimi midis tyre tregon, midis sinjaleve të tjera, lëvizjen ose lëvizjen e tokës së Tutuila-s, në lidhje me qendrën e Tokës.

Një nga sfidat për vlerësimin e uljes së tokës në ishujt e largët është të kuptuarit se si lëvizjet e ishullit mund të ndikohen nga lëvizja më e gjerë e pllakave tektonike. Duke përfshirë matjet nga stacioni GPS i Tutuila-s, studiuesit mund të monitorojnë shkallën e lëvizjes vertikale.

“Pra, jo vetëm që mund të themi se çfarë është duke bërë një pikë në lidhje me një tjetër në një ishull, ne mund të themi se çfarë po bën ky ishull në lidhje me vendet e tjera në mbarë botën,” tha Sauber, një bashkëautor i studimit.

Ulja e tokës në këtë pjesë të Oqeanit Paqësor perëndimor është rezultat i lëvizjes së pllakave tektonike të Paqësorit dhe Australisë. Kur njëra pjatë kalon nën tjetrën, një fenomen i quajtur subduksion ndodh përgjatë Hendekut Tonga, një kanion i thellë në Oqeanin Paqësor. Tërmetet shpesh vijnë nga ky proces, duke krijuar lëvizje vertikale të sipërfaqes së ishullit, së bashku me ndryshimet e sipërfaqes së tokës.

Për të kuptuar se sa shumë ka ndryshuar toka pas çdo tërmeti, shkencëtarët matin diçka që quhet lëvizje vertikale e tokës – lëvizjen lart e poshtë të tokës nga heqja dhe rirregullimi i materialeve në nënsipërfaqen e Tokës.

“Gjatë qindra mijëra viteve, apo edhe miliona vjet, këta ishuj vullkanikë priren të fundosen ndërsa ftohen,” tha Eric Fielding, një gjeofizik nga Laboratori Jet Propulsion i NASA-s në Kaliforninë Jugore. “Ky proces gjeologjik afatgjatë zbatohet për Ishujt Samoan dhe cikli i tërmeteve i shtohet kësaj.”

Rritja e nivelit të detit e ndërton problemin, tha Richard Ray, autori i tretë i studimit dhe një gjeofizik në NASA Goddard. Në Tutuila, për shembull, niveli relativ i detit po rritet deri në pesë herë më shumë se mesatarja globale, sipas një studimi të mëparshëm duke përfshirë Ray dhe Sauber . Niveli mesatar global i detit u rrit me 0,11 inç (2,7 milimetra) nga viti 2021 në 2022, sipas një analize të NASA-s të të dhënave satelitore. Në atë studim të vitit 2019, shkencëtarët zbuluan se rritja e nivelit të detit në rajon në raport me tokën ishte 0,04 deri në 0,08 inç (2 deri në 3 milimetra) në vit para tërmetit, por tani, rritja relative e nivelit të detit është disa herë më shumë se mesatarja globale.

“Tre milimetra mund të mos tingëllojnë shumë, por ato bëjnë një ndryshim me kalimin e kohës ndërsa grumbullohen”, tha Ray.

Shumë ishuj anembanë botës po përballen me rritjen e nivelit të detit dhe ndajnë karakteristika të ngjashme me Tutuilën. Studiuesit shpresojnë të zbatojnë atë që mësuan nga Tutuila në ishujt e tjerë për planifikimin e rezistencës bregdetare, duke përfshirë përpjekjet bashkëpunuese midis NASA-s dhe Kombeve të Bashkuara për të informuar vendimet në të gjithë kombet e ishullit të Paqësorit.

I planifikuar të nisë në fillim të vitit 2024, NISAR – shkurtim për NASA-ISRO Synthetic Aperture Radar – i zhvilluar bashkërisht nga NASA dhe ISRO (Organizata Indiane e Kërkimeve Hapësinore), do të gjurmojë lëvizjet e tokës dhe sipërfaqeve të akullit të Tokës në detaje jashtëzakonisht të imta dhe do të ndihmojë në identifikimin dhe gjurmoni lëvizjen vertikale të tokës në të gjithë botën.

Planifikimi i rezistencës bregdetare është i nevojshëm për të mbrojtur njerëzit që jetojnë në ishuj më të vegjël dhe kërkon të dhëna të besueshme.

“Ne me të vërtetë duhet të dimë se sa shpejt ajo tokë po fundoset në mënyrë që vendimet e politikave të mund të bazohen në të dhëna shkencore,” tha Sauber. “Ju nuk dëshironi t’i largoni njerëzit nga shtëpitë e tyre nëse nuk do të jenë vërtet në një situatë të rëndë.”