В мире тропические леса часто называют «легкими Земли» из-за их жизненно важной экологической роли.
Эти леса содержат миллиарды тонн углерода, играя ключевую роль в смягчении последствий изменения климата за счет поглощения углекислого газа.
Однако, учитывая более полутора триллионов деревьев, определение точного количества углерода, запасенного в тропических лесах, до недавнего времени представляло собой практически невыполнимую задачу.
Во вторник Европейское космическое агентство (ESA) успешно запустило новаторский спутник, оснащённый передовой радиолокационной технологией, которая позволяет учёным заглядывать под полог леса.
Исследователи надеются, что полученные данные помогут лучше понять критическую роль лесов в хранении углерода и последствия вырубки лесов.
Ракета стартовала с космодрома ESA в Куру во Французской Гвиане и пролетела над Амазонией, одним из основных тропических лесов, которые предстоит обследовать.
Спутник на борту, прозванный «космический зонт» из-за своей 12-метровой антенны, будет передавать сигналы во время полёта по орбите.
«Мы действительно хотим досконально исследовать эти леса. Теперь мы можем заглянуть внутрь», — сказал профессор Джон Ремедиос, директор Национального центра наблюдения за Землёй и один из основных инициаторов миссии, после запуска.
Он назвал «значительным» достижением возможность с беспрецедентной точностью узнать содержание углерода в лесах Амазонии, Конго и Индонезии.
Радар P-диапазона спутника обладает исключительно длинной длиной волны, что позволяет ему проникать под полог леса и выявлять ветви и стволы, скрытые от обычных средств наблюдения.
«Большинство современных космических радаров делают впечатляющие снимки айсбергов, но обычно фиксируют только верхушки леса — мелкие ветви и листья. Они не видят глубин леса», — пояснил доктор Ральф Корди, глава отдела геонаук компании Airbus.
«Используя гораздо более длинную волну радиолокатора, теперь мы можем изучать внутреннюю структуру лесов», — добавил он.
Спутник массой 1,2 тонны будет использовать подход, схожий с КТ-сканированием, анализируя многочисленные поперечные сечения при многократных пролетах и постепенно формируя полную картину древесной биомассы.
Эта древесная масса служит ценным индикатором для оценки объёма запасённого углекислого газа, вызывающего потепление климата.
До сих пор учёным приходилось измерять отдельные деревья и экстраполировать эти результаты — что, по словам профессора Мэта Диснея, специалиста по дистанционному зондированию из Университетского колледжа Лондона, было «огромной проблемой».
«Наши текущие оценки фрагментарны, поскольку очень трудно подсчитать. По сути, это попытка измерить содержание углерода в более чем триллионе тропических деревьев», — отметил он.
«В конечном счёте, спутники — единственный последовательный способ проводить такие масштабные измерения».
Наземный сбор данных будет продолжаться параллельно с миссией спутника, чтобы проверять получаемую с орбиты информацию.
Построенный в Великобритании и первоначально спроектированный профессором Шоном Куигэном из Университета Шеффилда, спутник стал результатом международного сотрудничества: «Эта миссия — отражение десятилетий инноваций, в которых участвовали ведущие учёные Европы и США».
Несмотря на тщательную подготовку, после запуска предстоит ещё несколько сложных этапов, в том числе развертывание компонентов спутника.
«Некоторые элементы, такие как раскладывающаяся 12-метровая антенна, представляют уникальные сложности — это похоже на раскрытие огромного зонта в космосе, и от гладкости развертывания будет зависеть успех миссии», — прокомментировал доктор Корди.
Airbus привлёк инженеров компании L3Harris Technologies из США для помощи в создании отражателя антенны на своём предприятии в Стивенидже.
Компания L3Harris обладает уникальным опытом в производстве крупных разворачивающихся космических систем — таких возможностей в Европе ещё нет.
Консорциум планирует представить первые карты биомассы в течение шести месяцев и продолжать собирать данные в течение пяти лет.
Эти ежегодные карты будут фиксировать как запасы углерода, так и потери, вызванные продолжающейся вырубкой лесов.
«Существующие спутниковые снимки, например с программы Landsat за последние пять десятилетий, часто были скрыты облаками — что особенно сложно для тропических регионов», — отмечает профессор Дисней.
Длинноволновой радар спутника Biomass позволяет преодолеть эту проблему, проникая сквозь облака и обеспечивая надёжные ежегодные данные о структуре леса.
Эта возможность стала мотивацией для преданных своему делу команд, работавших над проектом более двадцати лет.
«Это очень захватывающе, потому что результаты позволят глубже понять леса и деревья — ресурсы, которые многие считают само собой разумеющимися, — и их ключевую роль в глобальных процессах изменения климата как сейчас, так и в будущем», — отметил д-р Корди.
Подпишитесь на нашу рассылку Future Earth для получения эксклюзивных обновлений и аналитики от главного редактора BBC по вопросам климата Джастина Роулатта. Не в Великобритании? Подпишитесь на международную версию здесь.
Туристические компании в Уэльсе могут получить до £20 000 от правительства для инвестиций в «защиту операций от погодных условий».
Узнайте стратегии защиты от вредного воздействия ультрафиолета.
Уэльсу может грозить «кардинально изменённое будущее» без немедленных действий, предупреждает Комиссар по вопросам будущих поколений.
Десять лет усилий по сохранению природы были уничтожены всего за несколько дней из-за лесного пожара в долине Глен-Роза.