Naša planéta čelí bezprecedentnej klimatickej a environmentálnej kríze, ktorej tempo a rozsah sa rýchlo zrýchľujú. V roku 2024 globálna povrchová teplota Zeme prvýkrát prekročila 1,5 °C nad predindustriálnou úrovňou, pričom rastie miera tepla prijímaného v dôsledku ľudskej činnosti. Tieto zmeny spôsobujú rýchle premeny naprieč celým zemským systémom – atmosférou, oceánmi, kryosférou a biosférou – vedúce k zrýchleniu globálneho rastu hladiny morí a zintenzívneniu vodného cyklu. Každý región sveta čelí eskalácii nepriaznivých a závažných dopadov.

Pozorovania Zeme z vesmíru zmenili našu schopnosť študovať Zem ako prepojený systém. Už nie sme obmedzení len na geograficky rozptýlené merania jednotlivých zložiek. Diaľkový prieskum z vesmíru pomocou satelitov Európskej vesmírnej agentúry (ESA) a programu Európskej komisie Copernicus (družice Sentinel) poskytuje zásadné údaje pre pochopenie a riešenie týchto výziev. Tieto pozorovania zohrávajú kľúčovú úlohu pri prekonávaní vedomostných medzier v klimatickej vede, diagnostike procesov, spresňovaní nášho chápania systému Zeme a zvyšovaní dôvery v budúce predpovede. Pomáhajú tiež informovať o našich reakciách na meniacu sa klímu.

Satellity ESA priniesli prelomové objavy v štyroch hlavných tematických oblastiach vied o Zemi: atmosféra, polárne oblasti, oceány a pevnina. V oblasti atmosféry misia Aeolus, ako prvý satelit špeciálne navrhnutý na meranie veterných profilov, výrazne zlepšila presnosť predpovedí počasia, a to aj deväť dní dopredu, a poskytla prehľad o dynamike atmosféry, ktorá poháňa klimatické vzorce. Satelit Sentinel-5P s prístrojom TROPOMI umožňuje monitorovanie globálnych koncentrácií znečisťujúcich látok, ako je oxid dusičitý (NO2), ktorý výrazne prispieva k znečisteniu ovzdušia z dopravy a priemyslu. Počas lockdownov COVID-19 TROPOMI zaznamenal dramatický pokles úrovní NO2 v mestách, čo poskytlo presvedčivé dôkazy o ľudskom vplyve a o tom, ako cielené opatrenia môžu viesť k zlepšeniu kvality ovzdušia. Ten istý prístroj TROPOMI na satelite Sentinel-5P tiež umožňuje monitorovať globálne koncentrácie metánu. Metán je krátkodobo viac ako 80-krát účinnejším skleníkovým plynom ako oxid uhličitý a významne prispieva ku globálnemu otepľovaniu. TROPOMI dokáže identifikovať „super-emitery“ metánu (miestne zdroje s vysokou koncentráciou emisií) zo sektora ropy a zemného plynu, skládok či uhoľných baní, čo umožňuje rýchlu reakciu regulátorov a priemyslu na predtým neznáme zdroje únikov a emisií.

V polárnych oblastiach satelitná radarová altimetria, počnúc misiami ako ERS-1 a následne CryoSat-2, poskytla 33-ročný záznam bilancie hmoty veľkých ľadových štítov Grónska a Antarktídy. Pred týmito satelitmi sme mali len malú predstavu o tom, ako sa tieto ľadové masy vyvíjajú, a satelity teraz umožňujú kvantifikovať ich príspevok k rastu hladiny morí s bezprecedentnou presnosťou. V Arktíde, ktorá sa otepľuje štyrikrát rýchlejšie ako globálny priemer, poskytuje CryoSat-2 a SMOS kľúčové údaje o úbytku morskej ľadovej pokrývky a jej hrúbky. Satelitné dáta ukázali výrazné stenčovanie viacročného ľadu, čo sú zásadné informácie pre spresňovanie globálnych a regionálnych klimatických modelov a predpovedanie budúcnosti Arktídy.

Pre oceány satelitná altimetria revolucionalizovala naše chápanie oceánov, poskytujúc takmer globálne pozorovania hladiny morí. Satelity ako TOPEX/Poseidon, Jason a Sentinel-6 v kombinácii s misiami ESA odhalili globálny nárast hladiny morí v priemere o viac ako 3,4 mm ročne a ukázali, že rast hladiny morí je nerovnomerný. Tieto dáta v kombinácii s údajmi z prílivových staníc sledujú zrýchlenie rastu hladiny morí od konca 60. rokov 20. storočia. Satelitné misie ako GOCE umožnili s bezprecedentnou presnosťou merať gravitačné pole Zeme a v kombinácii s altimetriou odhalili zložité globálne vzorce oceánskych prúdov, čo prehlbuje naše pochopenie ich vplyvu na klímu.

Pokiaľ ide o pevninu, satelity ESA menia náš pohľad na svetové lesy. Lesy absorbujú obrovské množstvo oxidu uhličitého, ale odlesňovanie a degradácia ich môžu premeniť na zdroje uhlíka. Satelity ako Envisat, Sentinel-1, Sentinel-2 a SMOS poskytujú detailné mapy, ktoré odhaľujú rast lesov, biomasu a ukladanie uhlíka. Budúce misie ako Biomass sľubujú ešte hlbšie pochopenie dynamiky lesov a globálneho uhlíkového cyklu. Pozorovanie Zeme tiež revolucionalizovalo naše chápanie vodného cyklu. Misie ako SMOS boli prvými satelitmi venovanými meraniu pôdnej vlhkosti z vesmíru, čo zlepšilo predpovedanie sucha, lesných požiarov a povodní. Integrácia dát zo satelitov Sentinel a SMOS umožňuje vytvárať modely vodného cyklu, ktoré pomáhajú plánovačom lepšie riadiť vodné zdroje a pripravovať sa na budúce klimatické scenáre.

Dvanásť vedeckých úspechov predstavených v zdroji, ktoré poskytujú životne dôležité informácie pre spoločnosť, by nebolo možných bez európskej spolupráce, vodcovstva a podpory inovatívnych pozorovaní Zeme z vesmíru. Pozorovania zo satelitov tvoria spolu s in-situ dátami a modelovaním životne dôležitý základ pre informované rozhodovanie o riešení a adaptácii na hlboké zmeny, ktoré ľudstvo poháňa v rámci systému Zeme. Nikdy nebol kritickejší čas na podporu programu pozorovania Zeme ESA a jeho schopnosti prinášať zásadné vedecké poznatky. Mnohé vedecké výzvy stále zostávajú, čo zdôrazňuje potrebu pokračovať v rozvoji nových satelitov. S kombinovaným úsilím misií Earth Explorers, Copernicus a národných misií sa Európa etablovala ako globálny líder v satelitnom pozorovaní Zeme. JaroR