Fig.1: Punto di maggiore spessore di ghiaccio in Antartide
Fig.2: Stratificazioni del ghiaccio e punto di perfiorazione a Talos Dome
Fin dal primo utilizzo di un sistema RES nelle indagini sulla calotta glaciale per la stima dello spessore del ghiaccio, le misure sono state ripetute e verificate con altre tecniche d'indagine come le misure sismiche e gravitazionali. Un sistema RES è in grado di ottenere una riflessione del segnale trasmesso o eco, dalla superficie del ghiaccio e dall'interfaccia ghiaccio-fondo roccioso. Calcolando la differenza di tempo tra i due echi, è possibile stimare lo spessore del ghiaccio con un alto grado di precisione, conoscendo la velocita' di propagazione del segnale nel ghiaccio. L'elevazione del substrato roccioso può quindi essere ottenuta aggiungendo l'elevazione della superficie del ghiaccio (ottenuta dalle misurazioni satellitari radar EARS1 e altri modelli di elevazione digitale disponibili) allo spessore del ghiaccio.
La misurazione dello spessore del ghiaccio è l'applicazione più diffusa dei sistemi radar (fig.1). La maggior parte di questi dati radar sono stati raccolti, in differenti aree d'indagine, dalla National Science Foundation NSF degli Stati Uniti, dallo Scott Polar Research Institute, Regno Unito (SPRI), dal British Antarctic Survey, dall'Alfred Wegener Institute, Germania, dall'Università tecnica della Danimarca (TUD) e, negli ultimi anni, dall'italiano Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (PNRA).Le misurazioni RES sono state ampiamente utilizzate per studiare la linea di terra (il punto in cui il ghiaccio continentale, che scorre verso il mare aperto, inizia a galleggiare) di molti ghiacciai antartici di sbocco. Dalla forma di questa porta di sbocco del ghiacciaio, con la misura della velocità del ghiaccio, è possibile stimare il flusso, ossia la quantità di ghiaccio che si riversa in mare al secondo. Questa stima su tutti i ghiacciai di una zona della calotta, gioca un ruolo importante nel calcolo del bilancio di massa totale della calotta glaciale antartica, un importante indice dei cambiamenti climatici.
Un'altra importate e indispensabile applicazione delle misure RES è la selezione del sito di perforazione delle carote di ghiaccio. Negli ultimi anni, il carotaggio del ghiaccio nelle aree più spesse delle calotte glaciali ha consentito la ricostruzione di circa 1 milione di anni della storia climatica del nostro pianeta (progetto EPICA presso Concordia Station). Dalle carote di ghiaccio è possibile analizzare il contenuto di aria intrappolato nel ghiaccio di centinaia di migliaia di anni fa. Questa analisi ha rivelato chiaramente come le attività umane abbiano aumentato la quantità di gas serra negli anni e come questo abbia influenzato il clima recente. Le Informazioni precise dei sistemi RES sulla profondità del substrato roccioso, sulla topografia e sul comportamento della stratificazione interna sono importanti quanto la topografia della superficie e la velocità del flusso di ghiaccio nella scelta del miglior punto di perforazione (fig. 2).
Molte di queste indagini sono state organizzate dal gruppo di radar glaciologia italiano nelle varie campagne di misure in Italia e in Antartide al'interno di differenti progetti di ricerca.