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    Début des vols scientifiques de la NASA sur l'écosystème arctique

    L'Expérience de vulnérabilité boréale arctique (ABoVE) a commencé la deuxième année de sa campagne, qui utilisera des instruments aéroportés pour surveiller les écosystèmes de l'Alaska et du nord-ouest du Canada. La campagne étudiera des forêts et des lacs comme celui-ci, en dehors de Fairbanks, Alaska, où le méthane est libéré par le dégel du pergélisol. Crédit :NASA/Kate Ramsayer

    Un effort dirigé par la NASA pour améliorer notre capacité à surveiller l'évolution des écosystèmes arctiques et boréaux a commencé sa deuxième saison, avec le premier avion qui a survolé l'Alaska et le nord-ouest du Canada ce mois-ci.

    Les scientifiques de l'expérience sur la vulnérabilité arctique-boréale, ou au-dessus, volera des suites d'instruments scientifiques sur neuf avions cet été, en plus des travaux de terrain au sol dans les forêts et la toundra du pergélisol. Au cours de ses 10 années prévues, la campagne de terrain ABoVE recueillera des données pour mieux comprendre comment les changements environnementaux dans le Grand Nord affectent l'environnement local, et comment ces changements pourraient en fin de compte affecter les personnes et les lieux au-delà de l'Arctique.

    "Nous commençons à répondre à certaines des grandes questions sur le système climatique, comme la façon dont les changements dans les écosystèmes arctiques affectent l'échange de carbone entre la surface de la terre et de l'eau et l'atmosphère, " dit Peter Griffith, Chef de projet ABoVE au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland.

    La campagne de terrain ABoVE a officiellement démarré en 2016, avec des centaines de chercheurs universitaires, agences d'État, et les agences fédérales américaines et canadiennes menant des travaux sur le terrain sur la structure des forêts, dégel du pergélisol, l'échange de gaz carbonique entre l'atmosphère et la terre, habitat faunique et plus encore.

    Cet été, la campagne s'étend pour inclure la mesure de la région à partir d'avions à l'aide de capteurs de pointe qui peuvent devenir la base de la prochaine génération de capteurs spatiaux pour étudier les écosystèmes terrestres. Entre fin mai et octobre, il y aura au moins un avion sur le terrain à tout moment. Les données de ces vols relient les mesures détaillées que les scientifiques peuvent recueillir dans un site spécifique au sol avec l'ensemble de la région, mais moins détaillé, vues des satellites, dit Griffith.

    « La campagne aéroportée fait le lien scientifique entre les observations au sol et les observations depuis l'espace, " a-t-il dit. " Cela nous permet d'adapter les mesures intensives à un site d'étude spécifique, à un vaste paysage d'une taille vraiment intimidante."

    Neuf avions, basé principalement à Fairbanks, Alaska, et Yellowknife, Canada, pilotera des instruments pour la saison 2017 d'ABoVE. Ici, Les scientifiques d'ABoVE et l'équipage de l'avion G-III se tiennent à côté de l'avion, qui fait voler un instrument radar pour étudier les sols. Crédit :NASA/Peter Griffith

    Instruments collectant des données pour ABoVE cet été, principalement au départ de Fairbanks, Alaska et Yellowknife, Canada sont :

    • L'instrument Airborne Microwave Observatory of Subcanopy and Subsurface (AirMOSS), sur l'avion G-III du Johnson Space Center de la NASA, et le radar à synthèse d'ouverture de véhicule aérien inhabité (UAVSAR), sur l'avion C-20A de l'Armstrong Flight Research Center de la NASA. Les deux instruments radar étudieront les sols - en mesurant l'humidité du sol, si le sol est gelé, et la profondeur du sol dégelé.
    • La terre, Capteur de végétation et de glace (LVIS) sur l'avion B200T de Dynamic Aviation. LVIS est un instrument lidar qui mesure la structure de la végétation et la topographie du sol, et, avec d'autres données, permettra aux scientifiques d'étudier comment le réchauffement des températures modifie la composition et l'étendue des forêts, et comment le dégel du pergélisol modifie les hauteurs de surface.
    • Le spectromètre d'imagerie visible/infrarouge aéroporté (AVIRIS-NG) sur l'avion B200 de Dynamic Aviation. AVIRIS est un spectromètre imageur qui collecte des informations sur 224 longueurs d'onde, permettant aux scientifiques de recueillir des données sur la santé de la végétation et les caractéristiques atmosphériques, y compris les panaches de méthane.
    • L'instrument radar AirSWOT (Airborne Surface Water and Ocean Topography) sur l'avion B-200 de la NASA AFRC. AirSWOT, un instrument de banc d'essai pour la mission satellite SWOT prévue, lancement prévu en 2021, mesurera l'étendue des eaux de surface, y compris sur les régions arctiques où les lacs couvrent parfois la moitié du paysage.
    • La suite d'instruments Atmospheric Carbon (ATM-C), sur l'avion Mooney de Scientific Aviation. L'ATM-C mesurera les gaz carboniques - dioxyde de carbone, méthane et monoxyde de carbone - dans l'air autour de l'avion, éclairer les études en cours sur les échanges de carbone entre l'atmosphère et le sol.
    • Le spectromètre d'imagerie par fluorescence de la chlorophylle (CFIS) sur l'avion DHC6 de Twin Otter International. Le CFIS est un nouvel instrument qui utilisera une caractéristique de la physiologie végétale - la chlorophylle dans les feuilles devient fluorescente lorsqu'elle capte l'énergie de la lumière du soleil - pour estimer le taux de croissance total des plantes dans une zone.
    • La détection active des émissions de CO2 pendant la nuit, Jours, et la suite d'instruments Seasons (ASCENDS) sur l'avion DC-8 de la NASA AFRC. De multiples instruments mesureront le dioxyde de carbone dans la colonne atmosphérique, recueillir des données ainsi que tester de nouvelles approches qui pourraient être utilisées dans une prochaine mission satellitaire.

    « Il y aura une mine de données, " a déclaré Scott Goetz, Responsable scientifique ABoVE et professeur à la Northern Arizona University à Flagstaff. "Après tous les efforts pour coordonner ces mesures, nous aurons des données qui couvrent des sites de terrain étudiés de manière intensive à partir de nombreux instruments différents et de nombreuses perspectives différentes."

    Par exemple, il a dit, des équipes utilisant différents instruments seront en mesure de fournir une image détaillée de la variabilité des paysages sur le pergélisol par rapport aux zones sans pergélisol. Les scientifiques analyseront différents ensembles de données pour déterminer la quantité de sol non gelé au-dessus du sol gelé en dessous tout au long de l'année, examiner comment cela change entre les saisons, décrire comment cela influence les arbres ou la végétation qui poussent au-dessus et surveiller comment le dégel du sol influence les émissions de carbone.

    « Nous avons planifié les détails de la campagne aéroportée au cours des six derniers mois, et toute l'équipe est ravie de se rendre aux vols scientifiques, " dit Charles Miller, ABoVE directeur scientifique adjoint et chercheur au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie. "Ce sera la première fois que de nombreux capteurs aéroportés de la NASA voleront dans le Grand Nord, et nous attendons d'eux qu'ils fournissent des informations nouvelles et uniques. Cela est particulièrement vrai pour l'utilisation de combinaisons innovantes de capteurs multiples - comme le radar et le lidar - pour étudier les interactions complexes entre le pergélisol, végétation et eau."

    Plus de 500 chercheurs et personnels de soutien sont impliqués dans ABoVE, dit Goetz. Les données recueillies cette année peuvent également servir de référence pour les futurs efforts aéroportés.

    "Nous verrons quels types de changements il y a au cours d'une saison, mais on le verra aussi entre les années, " Il a dit. " Ce sont des mesures d'une importance critique, à un moment où l'Arctique change rapidement.


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