Grazie alla tecnologia (e ai laser) nata dalla NASA, lo Utah sta osservando con precisione il suo manto nevoso.

Un nuovo metodo di rilevamento della neve ideato dalla NASA sta sorvolando lo Utah per la prima volta quest’anno.

I fondatori di Airborne Snow Observatories, tra cui il direttore tecnico Jeff Deems, hanno sviluppato la tecnologia mentre lavoravano al Jet Propulsion Laboratory della NASA nel 2010 prima di diventare una società privata nel 2019.

Gli aeroplani che volano a un’altitudine di 25.000 piedi scansionano il terreno innevato sottostante con una rete di laser larga chilometri.

“Voliamo avanti e indietro – fondamentalmente falciando il prato, secondo uno schema – in modo che ciascuna di queste fasce di dati si sovrapponga”, ha detto Deems.

Airborne ha lanciato il suo primo volo nello Utah a marzo sulle pendici meridionali dei Monti Uinta, dove secondo lui potrebbero essere necessarie più di quattro ore per coprire l’intera area.

L’idea è quella di catturare un quadro più accurato e completo della quantità di neve presente sulle montagne dello Utah, che poi possa fornire informazioni sulle previsioni, sui modelli computerizzati e, in definitiva, sui gestori idrici locali. Avere dati dettagliati – e una maggiore fiducia in essi – può essere di grande aiuto mentre prendono decisioni su come utilizzare o conservare le loro scorte, ha affermato.

Ciò è particolarmente vero in uno stato arido e in rapida crescita come lo Utah, dove il 95% dell’approvvigionamento idrico proviene dal manto nevoso e grandi fonti d’acqua come il Grande Lago Salato e il fiume Colorado si trovano ad affrontare sfide crescenti.

“La tecnologia si è unita – e l’opportunità alla NASA si è presentata – nello stesso momento in cui le nostre risorse idriche stanno davvero attraversando un periodo di crisi, non solo a causa della popolazione ma anche a causa del cambiamento climatico”, ha affermato il co-fondatore e CEO di Airborne Tom Ha detto il pittore.

L’aereo è dotato di LiDAR, che Painter ha descritto come puntatori laser ad alta quota diretti verso la Terra. Si teletrasportano verso il basso, colpiscono la superficie e inviano una risposta su quanto è lontana quella superficie. Poiché Airborne ha già mappato la stessa area senza neve in un volo precedente, è in grado di prendere la differenza tra queste due altitudini per trovare la profondità della neve. Quindi utilizzano il modello di densità della neve per calcolare l’equivalente in acqua della neve, una misura di quanta acqua trattiene.

La grande differenza tra questo e i tradizionali metodi di rilevamento della neve è che i laser proiettano un’ampia rete.

“Per anni siamo stati costretti a immaginare come si evolve il manto nevoso montano nel paesaggio”, ha affermato Deems. “Ora, con questo nuovo approccio, possiamo effettivamente vedere come appare il manto nevoso ad altissima risoluzione. Abbiamo una misurazione della profondità della neve ogni 10 piedi, ovunque nel paesaggio”.

Ogni impulso di luce laser della velocità di un nanosecondo si diffonde mentre si avvicina alla Terra, ha detto Deems. Quindi, nel momento in cui colpisce un albero, una roccia o un cumulo di neve, può avere un diametro di un paio di piedi. Ciò significa che anche in montagne densamente boscose, una parte dell’impronta del laser riuscirà a raggiungere la neve. Ciò significa anche che questa tecnologia potrebbe essere utile per monitorare la salute di una foresta o il recupero dopo un incendio, ha affermato.

Gli aerei sono inoltre dotati di spettrometri, che misurano il modo in cui la luce solare viene riflessa dalla superficie. Questo è fondamentale, ha detto Painter, perché quando la neve è scura – come quando la polvere soffia per coprirla – assorbe molta più energia dal sole e si scioglie più velocemente.

“Nei luoghi in cui vi è un significativo deposito di polvere, la velocità con cui i fiumi risalgono dallo scioglimento della neve dipende maggiormente da quanto è sporca o pulita la neve. E non importa quanto calda o fresca sia la primavera.

I dati dei primi lavori di Airborne nello Utah sono già utilizzati dai decisori locali, come Rachel Musil, responsabile della fornitura idrica presso il Central Utah Water Conservancy District.

“Lo considero un modo fondamentale per poter prevedere ciò di cui abbiamo bisogno per la pianificazione della mitigazione della siccità… in modo da poter andare avanti con le modalità per liberare l’acqua in modo da avere una fornitura idrica dal fiume Colorado”, ha detto.

Può anche aiutare a prevenire le inondazioni.

Grazie a due inverni piovosi, Strawberry Reservoir nella contea di Wasatch è quasi pieno. Il distretto è riuscito a mantenere alti i livelli dell’acqua, ha detto Musil, in parte grazie ai dati di Airborne. Incorporandolo nei modelli di previsione del deflusso del distretto, ha affermato che hanno un’idea migliore di quanta acqua è in arrivo quando la neve si scioglie e quindi quanta hanno bisogno di essere rilasciata dal serbatoio.

Tradizionalmente, i dati sul manto nevoso e le previsioni sul deflusso provengono da sensori sul terreno, come le dozzine di siti SNOTEL in tutto lo stato gestiti dallo Utah Snow Survey Program. Ma ciò lascia alcune lacune nel quadro generale.

“Lo sguardo ampio all’intero bacino ci consente di essere in grado di quantificare e prevedere sui canali di flusso che normalmente non avremmo una previsione [for]”, ha detto Musil.

Questo è uno dei modi in cui il metodo Airborne aggiunge un livello di dettaglio ai dati esistenti sul manto nevoso dello Utah, ha affermato. Misura il manto nevoso nelle aree che confluiscono in affluenti più piccoli, luoghi che generalmente potrebbero non produrre abbastanza acqua per aver bisogno di un proprio sito SNOTEL, ma che comunque si sommano. Le indagini aeree esaminano anche i siti a quote più basse che le indagini tradizionali potrebbero non cogliere.

Entrambi i metodi hanno pro e contro, ha detto. Le rilevazioni aeree forniscono uno sguardo completo sulla neve in un intero bacino, ma è solo un’istantanea nel tempo dal giorno del volo. Il metodo tradizionale monitora solo un numero relativamente piccolo di punti all’interno del bacino, ma fornisce dati continuamente ogni giorno.

Il metodo di mappatura aerea dipende anche dalle condizioni atmosferiche. I voli possono subire ritardi a causa di condizioni meteorologiche impreviste e potrebbero avere difficoltà se è nuvoloso. Quindi, ha detto, i nuovi dati del sondaggio non sostituiscono le misurazioni sul campo, ma lavorano in tandem. I dati dei siti SNOTEL aiutano, ad esempio, a confermare i numeri delle antenne.

Airborne ha effettuato il suo primo volo il 19 marzo, un altro il 13 aprile e ne prevede un terzo per maggio, ha detto. Questo è il primo anno di un programma pilota triennale per vedere quanto i rilevamenti aerei aiutano lo Utah e se vale la pena continuarli in futuro.

Ma i leader dello Utah sembrano credere nel potenziale di questo nuovo metodo. Musil ha detto che il distretto sta contribuendo con 250.000 dollari per portare il pilota aviotrasportato nello Utah, insieme a 650.000 dollari dalla Colorado River Authority dello Utah, 100.000 dollari dalla Divisione delle risorse idriche dello Utah e una sovvenzione di 1 milione di dollari dal Bureau of Reclamation degli Stati Uniti. Lo stato sta anche esaminando la possibilità di far sì che Airborne esegua una mappatura di volo simile per le aree che confluiscono nel Grande Lago Salato, ha detto.

Se le indagini di Airborne potessero combinarsi con le tradizionali misurazioni del manto nevoso per aiutare lo Utah a capire meglio quanta acqua ha, ha detto che ciò potrebbe avere un impatto sugli Utahns in tutto lo stato.

Il suo distretto supervisiona i serbatoi che raccolgono l’acqua che scorre dall’Uintas e il sistema di acquedotti e tunnel che deviano parte di quell’acqua verso il fronte Wasatch per uso cittadino. Nel complesso, ha detto, il distretto porta abbastanza acqua dal bacino del fiume Colorado per rifornire 1,5 milioni di persone sul fronte Wasatch, da Payson a Provo fino alla Valle del Giordano nella contea di Salt Lake.

“Ognuna di queste città riceve l’acqua del fiume Colorado che proviene dall’acqua che scorre dal versante sud dei Monti Uinta che questa indagine sta misurando”, ha detto. “Le persone rimarrebbero sorprese dalla quantità di acqua del fiume Colorado su cui fanno effettivamente affidamento nelle loro comunità”.