Odkrycia zostały dokonane przez naukowców z Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) za pomocą kilku satelitów, w tym satelity środowiskowego (Envisat). Naukowcy byli w stanie uzyskać panoptyczny widok zmarzliny od skali lokalnej po ogólnoarktyczną. Chociaż nie ma możliwości pomiaru zmarzliny bezpośrednio z kosmosu, satelity mogą wychwycić czynniki wskazujące na jej obecność, takie jak temperatura powierzchni, pokrywa lądowa, parametry śniegu, wilgotność gleby czy zmiany terenu.

Zmarzlina to grunt, którego temperatura utrzymuje się na poziomie 0°C lub niższym przez co najmniej dwa kolejne lata. Zazwyczaj występuje na obszarach położonych na wysokich szerokościach geograficznych, np. na Alasce, Syberii czy w północnej Skandynawii, lub na dużych wysokościach nad poziomem morza, np. w Andach, Himalajach czy Alpach. Około połowy podziemnego węgla organicznego na świecie znajduje się w północnych regionach pokrytych zmarzliną i jest to ilość ponad dwukrotnie przewyższająca zawartość węgla w atmosferze, w postaci gazów cieplarnianych – dwutlenku węgla i metanu.

Podczas gdy na wielu obszarach zurbanizowanych na świecie skutki zmian klimatu mogą, jak na razie, zostać zamiecione pod dywan przez sceptyków, w przypadku Arktyki, regionu najdotkliwiej odczuwającego te zmiany, ich stuki są poważne i bezsprzeczne, przyspieszając topnienie zmarzliny. Topnienie uruchamia proces uwalniania gazów cieplarnianych do atmosfery, co z kolei potęguje globalne skutki zmian klimatu.

Dr Hans-Wolfgang Hubberten, kierownik jednostki badawczej Instytutu Badań Polarnych i Morskich im. Alfreda Wegnera w Niemczech i przewodniczący Międzynarodowej Asocjacji Zmarzlinoznawstwa, powiedział:

"Łączenie pomiarów w terenie z teledetekcją i modelami klimatycznymi może pogłębić naszą wiedzę na temat złożonych procesów w regionie występowania zmarzliny i udoskonalić przewidywania przyszłego klimatu".

ESA nadal będzie monitorować region występowania zmarzliny za pomocą satelity Envisat i dostępnych wkrótce satelitów Sentinel, w ramach kierowanego przez UE programu Globalny Monitoring Środowiska i Bezpieczeństwa (GMES).

Agencja opracowuje pięć rodzin misji Sentinel specjalnie na potrzeby GMES, z których pierwsza ma zostać uruchomiona w 2013 r. Satelity Sentinel zapewnią wyjątkowy zbiór obserwacji w ramach GMES, poczynając od całorocznych obrazów radarowych wykonywanych w dzień i w nocy przez Sentinel-1 do wykorzystania przez służby lądowe i morskie.

Sentinel-2 dostarczy wysokiej rozdzielczości obrazy optyczne dla służb lądowych, a Sentinel-3 przekazywać będzie dane na potrzeby służb morskich i lądowych. Natomiast Sentinel-4 i Sentinel-5 będą przesyłać dane z monitoringu składu atmosfery, odpowiednio z orbity geostacjonarnej i polarnej.

Program GMES, składający się z kilku projektów dofinansowywanych z budżetu Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE, jest realizowany we współpracy z ESA, która jest odpowiedzialna za komponent kosmiczny i z Europejską Agencją Ochrony Środowiska (EEA), która odpowiada za gromadzenie danych z czujników napowietrznych i gruntowych.

Globalnym celem GMES, najambitniejszego jak dotąd programu obserwacji Ziemi, jest dostarczenie precyzyjnych, aktualnych i łatwo dostępnych informacji, aby doskonalić zarządzanie środowiskiem, pogłębiać wiedzę i łagodzić skutki zmian klimatu oraz zapewnić bezpieczeństwo cywilne. Precyzyjne informacje dostarczane w odpowiednim czasie pomagają zarządzać zasobami naturalnymi i bioróżnorodnością, obserwować stan oceanów i monitorować skład chemiczny atmosfery.