Le printemps dernier, Des chercheurs de la NASA ont survolé les Everglades et Porto Rico pour mesurer la croissance et l'évolution des mangroves et des forêts tropicales au fil du temps. Cinq mois plus tard, les ouragans Irma et Maria ont ravagé ces zones d'étude - créant une occasion unique d'étudier les effets dévastateurs des tempêtes massives sur ces écosystèmes, ainsi que leur rétablissement progressif.

Survolant les mêmes routes au-dessus des Everglades trois mois après l'ouragan Irma, les résultats préliminaires des scientifiques révèlent que 60 pour cent des forêts de mangrove analysées ont été gravement ou gravement endommagées. La semaine prochaine, l'équipe retournera à Porto Rico pour effectuer une étude aéroportée de la forêt tropicale - quantifier les dommages et éventuellement identifier les sites vulnérables aux glissements de terrain.

La vue sur le sud-est de la Floride, moins de trois mois après le passage de l'ouragan Irma, a révélé des bandes d'arbres sans feuilles et de branches cassées, même des palétuviers déracinés.

"C'est stupéfiant de voir tout ce qui a été perdu. La question est, quelles zones repousseront et quelles zones ne repousseront pas, " dit Lola Fatoyinbo, un scientifique en télédétection au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland et chercheur principal du projet Florida. « C'est une opportunité, avec toutes ces données, nous pouvons vraiment faire une différence dans la compréhension de l'impact des ouragans sur les écosystèmes de mangrove de Floride."

Le projet du sud de la Floride a commencé par une question sur la façon dont les écosystèmes d'eau douce, comme les marais à herbe à scie des Everglades, sont en transition vers des écosystèmes d'eau salée. Ce changement, qui peuvent résulter de l'élévation du niveau de la mer et de l'érosion côtière, peut avoir un impact sur les microbes locaux du sol, la végétation et même les aquifères où Miami puise pour son eau potable.

Les scientifiques ont utilisé les données des satellites Landsat pour mesurer l'étendue des dommages causés aux forêts par les ouragans au cours des 30 dernières années. L'imagerie Landsat fournit non seulement des informations sur l'étendue des dommages, mais aussi le temps qu'il faut à la forêt pour récupérer. Dans le même temps, l'imagerie satellitaire peut également identifier les zones où les forêts vulnérables ont été remplacées par des eaux libres.

"Nous voulons savoir à quelle vitesse cette transition se produit. En combinant les changements spatiaux mesurés par satellite avec les informations structurelles que nous mesurons depuis les airs, nous pouvons estimer où se trouvent les habitats clés les plus vulnérables aux ouragans et à l'intrusion d'eau salée, " a déclaré David Lagomasino, un scientifique en télédétection à Goddard.

Une équipe de scientifiques a travaillé avec des gestionnaires terriens locaux, y compris le parc national des Everglades et Florida Fish and Wildlife, planifier et exécuter des vols de collecte de données en avril 2017 pour un instrument scientifique appelé Goddard's Lidar, Imageur hyperspectral et thermique, ou G-LiHT. G-LiHT collecte plusieurs mesures simultanément, y compris les hauteurs de la végétation à partir d'un instrument lidar, et des photographies haute résolution.

"Nous avions cet ensemble de données incroyable - puis l'ouragan est passé, " a déclaré Lagomasino. L'ouragan Irma, avec des vents de plus de 140 miles par heure (225 kilomètres par heure), a balayé le parc national des Everglades le 10 septembre, 2017. « Les ouragans font naturellement partie de l'écosystème, et nous savons qu'après les ouragans, l'écosystème revient en grande partie. Mais pas à cent pour cent. » Les zones sans arbres de mangrove survivants ou repoussant peuvent mettre les écosystèmes voisins à risque d'impacts supplémentaires dus aux ondes de tempête et à l'intrusion d'eau salée.

Après que l'équipe ait parcouru les mêmes chemins sur 500 miles carrés (1, 300 km²) de zones humides, une analyse préliminaire des deux séries de vols a révélé que les lacunes dans la canopée causées par les branches cassées et les arbres déracinés couvraient 40 pour cent de la superficie. Dans les zones les plus touchées, les mesures de hauteur de G-LiHT ont montré que la hauteur moyenne de la canopée forestière a été raccourcie de 3 à 5 pieds (1 à 1,5 mètre) en raison de la chute des branches et des arbres.

Les chercheurs ont également rejoint des scientifiques d'agences et d'organisations locales pour mesurer l'impact de l'ouragan depuis le sol. Randonnée dans les zones humides, ils ont utilisé des scanners laser pour prendre des images tridimensionnelles des arbres, des branches et même des feuilles qui composent la structure de la forêt.

"Le nombre d'arbres abattus, juste complètement éclaté dans certains cas, était impressionnant à voir, " dit Lagomasino.

L'équipe prévoit maintenant de comparer les ensembles de données d'avant et d'après l'ouragan pour voir si les zones qui étaient soumises à un stress avant la tempête - qu'il s'agisse de l'empiétement de l'eau salée, aménagements à proximité, ou d'autres raisons - correspondent aux zones qui ne récupèrent pas aussi rapidement, ou ne pas récupérer du tout. Lagomasino aimerait également rechercher d'autres types de dommages et estimer la mortalité des arbres. Collectivement, les données G-LiHT permettront de mieux comprendre la vulnérabilité des écosystèmes côtiers de Floride aux tempêtes.

"Il y a tellement de données, et nous essayons de voir maintenant ce qui pourrait nous donner des informations importantes sur le paysage avant de nous diriger vers la prochaine saison des ouragans, " Lagomasino a déclaré. "Il y a beaucoup à faire."

Le stock de données post-ouragan - toutes gratuites et accessibles au public - est sur le point de se développer. Vols G-LiHT au-dessus de Porto Rico, qui a été touché à la fois par l'ouragan Irma et l'ouragan Maria de catégorie 4 le 20 septembre, devraient commencer la semaine prochaine.

L'équipe empruntera les mêmes trajectoires de vol qu'elle a étudiées en mars 2017, avec quelques itinéraires supplémentaires conçus pour recueillir des données sur les glissements de terrain et d'autres sites d'intérêt. Comme ils l'ont fait en Floride, ils travailleront avec des écologistes et des gestionnaires forestiers locaux pour lier ce qu'ils mesurent depuis les airs avec ce qu'ils mesurent depuis le sol.

"C'est un bon moyen de documenter les zones les plus sensibles aux événements comme l'ouragan Maria, " a déclaré Bruce Cook, Le scientifique principal de G-LiHT à la NASA Goddard. "Et c'est aussi un moyen de commencer à suivre la récupération. Beaucoup de gens s'intéressent à la récupération, et ce dont nous pourrions parler en termes de rétablissement des forêts à l'avenir, et si cela nécessitera une intervention humaine."