Il satellite SWOT monitora per la prima volta il livello dell’acqua di oltre 125.000 tratti fluviali

Sono stati pubblicati i primi risultati delle acquisizioni radar a microonde del satellite SWOT – lanciato nel 2022 – relativi al ciclo 2023-2024. Per la prima volta, è stato possibile monitorare in modo dettagliato le variazioni mensili del livello dell’acqua in oltre 125.000 tratti fluviali terrestri, inclusi i grandi bacini idrici come il Rio delle Amazzoni, il Nilo, il Gange e il Mississippi. Complessivamente, i volumi fluviali sono variati di circa 313 km³ nell’arco di un anno, riducendo le stime precedenti del 28%. A confermarlo è un comunicato della NASA, che ha sviluppato la missione in collaborazione con l'Agenzia Spaziale Francese CNES.

Questo rappresenta un primo passo fondamentale verso un monitoraggio più accurato e comprensione dell’evoluzione stagionale dei sistemi fluviali su scala globale.

I risultati dello studio

I primi dati raccolti dal satellite SWOT sono alla base di uno studio pubblicato nel marzo 2026 sulla rivista scientifica internazionale Nature. I risultati mostrano come i modelli stagionali seguano i gradienti climatici alle diverse latitudini. Ad esempio, il picco dei volumi d’acqua nel Rio delle Amazzoni si riscontra tra marzo e maggio (stagione autunnale), mentre nel bacino del fiume Congo i picchi si verificano tra ottobre e dicembre nelle regioni settentrionali e tra marzo e aprile in quelle meridionali. Complessivamente, la variazione volumetrica a scala globale è stata di circa 313 ± 129,5 km³ nell’arco di un anno, circa il 28% in meno delle stime precedenti, con le oscillazioni più marcate nei grandi bacini idrografici dell’Amazzonia, del Gange-Brahmaputra, del Congo, dello Yangtze e del Mississippi.

Il bacino amazzonico, in particolare, ha mostrato le variazioni più elevate, pari in media a 172,9 ± 16,4 km³. Al contrario, il fiume Nilo, il più lungo al mondo, ha evidenziato una variabilità più contenuta, pari a soli 8,5 ± 1,6 km³. Questo valore, significativamente inferiore alle stime precedenti, è probabilmente legato alla combinazione di condizioni di estrema siccità nella parte superiore del bacino, nella zona attraversata dal Blu Nilo e alla regolazione dei flussi da parte della diga “Grand Ethiopian Renaissance”.

Il satellite SWOT e l'acquisizione dei dati

Lanciato in orbita nel 2022 nell’ambito di una collaborazione tra NASA, l’agenzia spaziale francese (CNES – Centre National d'Études Spatiales) e l’agenzia spaziale del Regno Unito, il satellite SWOT (Surface Water and Ocean Topography) ha tra i suoi obbiettivi quello di monitorare su scala globale le dimensioni di fiumi, laghi, bacini idrici e zone umide. Questi ambienti, infatti, pur rappresentando solo una frazione molto ridotta dell’acqua totale presente sulla Terra, costituiscono la quasi totalità delle risorse di acqua dolce e sono importanti corridoi ecologici e hotspot di biodiversità oggi a rischio a causa dei cambiamenti climatici, dell’intensificazione degli eventi estremi e delle pressioni antropiche.

Le misurazioni utilizzate nello studio sono state acquisite tra ottobre 2023 e settembre 2024, con una frequenza media di rivisitazione di circa 10 giorni lungo il ciclo orbitale completo del satellite, pari a 21 giorni. In altre parole, SWOT è in grado di monitorare l’evoluzione dello stesso tratto fluviale con una risoluzione temporale di circa 10 giorni. Il dataset comprende circa 1,65 milioni di osservazioni relative a 126.674 tratti fluviali, coprendo circa il 73% dei fiumi più grandi del pianeta. Per ciascuna acquisizione, parametri come dimensioni, altezza e larghezza vengono misurati simultaneamente mediante un radar interferometrico in banda Ka (KaRIn). Questo strumento emette impulsi radar a microonde verso la superficie terrestre che, una volta riflessi dalla superficie dell’acqua, ritornano al satellite. Due antenne ricevono il segnale di ritorno: l’analisi della fase dell’onda, combinata con le differenze nei tempi di arrivo, consente di ricavare con elevata precisione informazioni sull’elevazione e sulla geometria del corso d’acqua.

Le misure geomorfologiche e idrologiche sono state quindi utilizzate per stimare le variazioni mensili dei volumi d’acqua trasportati.

Un approccio innovativo, con margini di miglioramento

Questa è la prima volta in assoluto che l’evoluzione annuale dei corsi d’acqua terrestri viene mappata con un tale livello di dettaglio. Tradizionalmente, infatti, gli scienziati si affidano a modelli e simulazioni numeriche per stimare le variazioni dei volumi d’acqua, oppure integrano dati derivati da osservazioni ottiche e radar. Ciononostante, gli autori dello studio riconoscono che i risultati presentano alcune limitazioni iniziali, legate sia all’approccio adottato sia alle attuali capacità e incertezze delle misurazioni SWOT. Per esempio, le pianure alluvionali sembrano essere raramente incluse nelle relazioni tra elevazione e larghezza. Inoltre, la frequenza media di rivisitazione e il filtraggio dei dati potrebbe non catturare eventi occasionali estremi.

Con il progredire della missione, l’aumento del numero di acquisizioni e il miglioramento dei metodi di elaborazione e filtraggio porteranno in futuro a una maggiore risoluzione dei dati e a una significativa riduzione delle incertezze.

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