Monitoraggio della variazione di estensione dell'area della piattaforma di ghiaccio di Ross intorno all'Antartide.

Abstract

Questo progetto di tesi mira a studiare la variazione dell'estensione dell'area di Ross Ice Shelf, con lo scopo di consentire ai ricercatori di diversi settori di comprendere l'effetto della variazione dell'area di Ice Shelf sulle caratteristiche che stanno rilevando, ad esempio la salinità dell'acqua e la distribuzione dei nutrienti. Lo studio dura 31 anni a seconda delle immagini satellitari storiche. Il set di dati di immagini utilizzato si riferisce a serie di date a partire dal 1990, andando verso il 2004, 2008, quindi dal 2014 al 2021. Per raggiungere gli obiettivi di questo progetto per un monitoraggio accurato viene utilizzata una piattaforma satellitare ad alta risoluzione, missione Landsat con risoluzione 30 metri , fornito gratuitamente dall'US Geological Survey. Le immagini ei dati derivanti vengono inoltre elaborati e analizzati utilizzando il sistema informativo geografico. La combinazione di bande composta da SWIR, GREEN e BLUE è stata utilizzata per esaltare le differenze tra acqua, ghiaccio e nuvole. Quindi è stata applicata una tecnica di classificazione supervisionata per identificare automaticamente quei tre oggetti diversi. Sono stati applicati strumenti di digitalizzazione e geoprocessing per individuare il confine degli strumenti Ross Ice Shelf e per valutare le differenze areali nel tempo, migliorando i fenomeni di melting e carving dal 1990 al 2021. Inoltre, è stato applicato un Digital Shoreline Analysis System per analizzare statisticamente il tasso di variazione delle coste nel tempo, in particolare i Net Shoreline Movements e l'End Point Rate. Ciò ha permesso di eseguire una regressione lineare e di prevedere un litorale futuro dopo 10 e 20 anni. I risultati finali mostrano che il Ross Ice Shelf sta nascendo; tra il 1990 e il 2008 si è verificato un alto scioglimento, mentre dal 2008 al 2021 la Ross Ice Shelf ha recuperato il 99% della sua superficie sciolta. La ragione di questo parto è perché lo strato superiore dell'oceano che circond

This thesis project aims to study the variation of Ross Ice Shelf area extension, with a purpose of allowing researchers from different sectors to understand the effect of Ice Shelf area variation on the features that they are detecting e.g., water salinity, and nutrients distribution. The study is done over 31 years depending on historical satellite images. The images dataset used refers to series of dates starting from 1990, going toward 2004, 2008, then from 2014 to 2021. To achieve the goals of this project for accurate monitoring a high-resolution satellite platform is used, Landsat mission with resolution 30 meters, that is freely provided by the U.S Geological Survey. The images and deriving data are also processed and analyzed by using Geographic information system. The band combination composed by SWIR, GREEN and BLUE was used to enhance the differences between water, ice and clouds. Then a supervised classification technique was applied to identify automatically that three different objects. Digitalization and geoprocessing tools were applied to individuate the boundary of Ross Ice Shelf tools and to evaluate the areal differences in time, enhancing melting and carving phenomena from 1990 to 2021. Moreover, a Digital Shoreline Analysis System was applied to analyze statistically the rate of changing of the shorelines in time, in particular the Net Shoreline Movements and the End Point Rate. This allowed to perform a linear regression and forecast a future shoreline after 10 and 20 years. The final results shows that the Ross Ice Shelf is calving; between 1990 and 2008 a high melting occurred, while from 2008 to 2021 the Ross Ice Shelf recovered 99% of its melted area. The reason of this calving is because the top layer of the ocean surrounding Antarctica is diluted by massive fresh water. So, more sea ice does not mean there is no global warming, but more global warming.