Les équipes sont dirigées par voie terrestre, l'eau, et l'air pour collecter des données qui seront utilisées pour prévoir les gains et les pertes de terres dans le delta du Mississippi en raison de l'élévation du niveau de la mer.

À peu près à la même époque l'année dernière, les scientifiques et les chercheurs de Delta-X, la nouvelle enquête de la NASA chargée d'étudier le delta du fleuve Mississippi, préparaient leurs bateaux et leurs avions pour leur première campagne de terrain sur la côte de la Louisiane.

Pour la partie aquatique de la campagne, plusieurs bateaux devaient être déployés pour mesurer le débit d'eau à travers les canaux fluviaux et le transport ultérieur de sédiments à travers la région. Pour la composante aéroportée, trois avions équipés d'instruments de télédétection spécialisés devaient survoler des zones spécifiques, prendre des mesures pour estimer les débits d'eau et de sédiments et la production de végétation.

Combiné, les données devaient fournir des informations clés sur l'effet de l'élévation du niveau de la mer sur le delta, en particulier, pourquoi la terre disparaît à certains endroits et s'étend à d'autres.

Alors que la pandémie de COVID-19 s'est propagée dans le monde, ces plans, comme tant d'autres, ont été mis en attente - jusqu'à maintenant. La campagne de terrain printanière Delta-X tant attendue est maintenant en cours.

« Nous sommes très heureux de pouvoir enfin le faire :collecter les ensembles de données et voir ce qu'ils nous disent, " a déclaré le chercheur principal du projet, Marc Simard du Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud.

Simard, comme beaucoup dans l'équipe Delta-X, se coordonne à distance avec les équipes de terrain - un grand changement par rapport au plan initial, qui comprenait l'envoi d'un solide contingent de scientifiques, stagiaires postdoctoraux, et des étudiants dans la région du delta de la Louisiane. D'autres modifications au plan initial ont également été apportées par excès de prudence.

"Pour une chose, les équipes de collecte de données sur le terrain travaillent en pods de trois à quatre personnes, " dit Simard. " Ils voyagent, travail, et vivre ensemble, et les tâches ont été coordonnées afin que les modules ne se chevauchent pas les uns avec les autres."

Cela se résume à une nacelle par bateau et uniquement au personnel essentiel - pilotes et opérateurs de radar, mais pas de chercheurs — dans les avions.

"Avant, nous avions prévu d'être sur les vols. J'avais hâte de voir les données au fur et à mesure qu'elles arrivaient, " a déclaré Cathleen Jones, Delta-X chercheur principal adjoint au JPL. « Maintenant, nous aurons un aperçu rapide à l'avance, mais nous devrons attendre que toutes les données soient renvoyées du terrain pour vraiment savoir ce que nous examinons. nous sommes tous très excités pour cette campagne."

Comment ça fonctionne

Lorsqu'une grande rivière coule en aval vers l'océan ou un autre plan d'eau, il emporte avec lui de petites particules de limon, sable, et de l'argile. Comme il s'approche du rivage de l'océan, ce sédiment coule et s'accumule pour former une masse continentale appelée delta. La rivière peut également se ramifier pour former de plus petits canaux d'eau transportant des sédiments sur le chemin.

Pour cette campagne, les chercheurs étudient l'écoulement de l'eau et des sédiments, croissance de la végétation, et d'autres processus dans deux zones principales :le bassin d'Atchafalaya, qui a gagné du terrain par accumulation de sédiments, et le bassin de Terrebonne, qui jouxte l'Atchafalaya et perd rapidement des terres.

Les équipes de Caltech, Université d'État de Louisiane, Université internationale de Floride, et d'autres institutions collaboratrices sont chargées de collecter des données importantes par voie terrestre, l'eau, et aérien. Certains collectent des échantillons d'eau et d'autres mesures par bateau, des données qui permettront aux scientifiques de quantifier la quantité de sédiments circulant dans les canaux qui traversent le delta. D'autres collectent des échantillons de végétation pour mieux comprendre le rôle que jouent les plantes dans l'élévation des niveaux du sol. Et une autre équipe examinera de plus près l'endroit où les sédiments se déposent dans les zones humides.

Séparément, les équipages de trois avions survoleront simultanément des zones désignées pour acquérir des données via des instruments de télédétection spécialisés qui fourniront une perspective complète au niveau du paysage. Un avion, équipé de l'instrument AirSWOT de la NASA, mesurera l'élévation de la surface de l'eau et la pente dans les canaux, rivières, et les lacs qui composent la région du delta. Cela aidera les scientifiques à estimer le volume d'eau circulant dans les canaux.

Un deuxième avion, équipé de l'instrument AVIRIS-NG de l'agence, évaluera le carbone et les sédiments dans l'eau, complétant les données collectées par bateau et couvrant une zone plus large. Il renverra également des données sur les types et la quantité de plantes et de végétation présentes.

L'instrument UAVSAR de la NASA sera sur le troisième plan et mesurera les changements de niveaux d'eau dans les marais, ce qui donnera aux chercheurs une image plus claire de la façon dont les zones humides sont connectées aux canaux d'eau libre et comment l'eau s'y écoule.

Les scientifiques utiliseront la combinaison de ces données pour calibrer et valider des modèles qui seront utilisés pour prédire le gain et la perte de terres dans le delta selon différents scénarios d'élévation du niveau de la mer, la rivière coule, et la gestion des bassins versants.

Les deltas protègent les zones intérieures du vent et des inondations pendant les tempêtes, ils servent de première ligne de défense contre l'élévation du niveau de la mer, et ils abritent de nombreuses espèces de plantes et d'animaux sauvages. Le delta du fleuve Mississippi, l'un des plus grands du monde, contribue également à stimuler les économies locales et nationales via le transport maritime, la pêche commerciale, et le tourisme.

Mais le delta perd rapidement de la superficie :au cours des 80 dernières années, il a diminué d'environ 2, 000 milles carrés (5, 000 kilomètres carrés) – à peu près une superficie de la taille de l'État du Delaware. Les deltas naturels évoluent dans un équilibre délicat entre la perte de terres due au compactage du sol et à l'enfoncement du sol - qui peut être accéléré par l'extraction d'eau souterraine, pétrole, et le gaz naturel—et l'accumulation de sol à partir de sédiments accumulés et de la croissance des plantes. Lorsque les deltas n'accumulent pas suffisamment de sédiments pour compenser l'élévation du niveau de la mer et l'affaissement du sol, ils se noient essentiellement.

« Des millions de personnes vivent et vivent des services fournis par les deltas côtiers comme le delta du fleuve Mississippi. Mais l'élévation du niveau de la mer fait perdre des terres à de nombreux grands deltas ou disparaît complètement, emmenant ces services avec eux, ", a déclaré Simard. "Nous espérons pouvoir prédire où et pourquoi certaines parties de la région disparaîtront et d'autres survivront probablement."

Malgré le retard, l'équipe a eu peu de temps d'arrêt au cours de la dernière année. Ils ont travaillé dur pour affiner leurs algorithmes et modèles, d'apporter des améliorations à certains de leurs équipements, et de finaliser une nouvelle logistique induite par la pandémie.

"Évidemment, l'une de nos priorités est d'obtenir des données de la plus haute qualité, mais il a également veillé à ce que tous ceux qui sont envoyés sur le terrain soient à l'aise avec le plan, " Jones a déclaré. "Nous avons eu une communication très ouverte à ce sujet, et globalement, tout le monde a fait un travail fantastique en naviguant dans la logistique compliquée nécessaire pour que nous ayons une campagne sûre et réussie."

L'équipe Delta-X s'attend à avoir les premiers résultats scientifiques de la campagne plus tard cette année. La planification d'une deuxième campagne à l'automne est également en cours.