De kustlijn van Louisiana zinkt onder de Golf van Mexico met een snelheid van ongeveer één voetbalveld per uur (ongeveer 18 vierkante mijl land verloren in een jaar). Maar binnen dit zinkende gebied, twee rivierdelta's groeien. De Atchafalaya-rivier en zijn omleidingskanaal, Wax Lake Outlet, elke 11 en 8 uur ongeveer één voetbalveld aan nieuw land winnen, respectievelijk (1,5 en 2 vierkante mijl per jaar). Laatste val, een team van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, toonde aan dat radar, lidar en spectrale instrumenten gemonteerd op vliegtuigen kunnen worden gebruikt om de groeiende delta's te bestuderen, het verzamelen van gegevens die wetenschappers kunnen helpen beter te begrijpen hoe wetlands aan de kust zullen reageren op de wereldwijde zeespiegelstijging.

De basisprincipes van deltabouw worden begrepen, maar er blijven veel vragen over hoe specifieke kenmerken, zoals vegetatietypes, getijden, stromingen en de vorm van de rivierbedding, invloed hebben op de groei of ondergang van een delta. Dat komt deels omdat het moeilijk is om in een moeras onderzoek te doen. "Deze factoren worden meestal bestudeerd met behulp van boten en instrumenten die door moerassig en moeilijk terrein moeten worden vervoerd, " zei Christine Rains van JPL, een assistent-vluchtcoördinator voor het programma. "Deze campagne is bedoeld om te laten zien dat wetlands ook met remote sensing vanuit de lucht over een groot gebied kunnen worden gemeten."

JPL-onderzoekers vliegen minstens één keer per jaar over de kustlijn van Louisiana om bodemdaling (verzakking) en veranderingen in dijken bij te houden. De meest recente luchtvluchten, echter, gericht op de groeiende delta's, in het bijzonder stromend water en vegetatie.

Marc Simard van JPL, hoofdonderzoeker van de campagne, legde uit dat op een delta, het water stroomt alle kanten op, inclusief bergop. "Het water stroomt niet alleen door de hoofdkanalen van de rivieren, maar ook door de moerassen, "legde hij uit. "Er is ook het opkomende tij, die het water weer omhoog duwt. Het getij verbetert de stroom van water uit de hoofdgeulen in de moerassen."

Als het tij uitgaat, water stroomt uit de moerassen, sediment en koolstof vervoeren. De JPL-instrumenten hebben metingen gedaan tijdens zowel opkomend als dalend getij om deze stromingen vast te leggen. Ze maakten ook de eerste volledige meting van de helling van het wateroppervlak en de topografie van de rivierbodem voor beide rivieren vanaf hun oorsprong bij de rivier de Mississippi tot de oceaan - noodzakelijke informatie om de stroomsnelheden van de rivieren te begrijpen.

Sommige soorten moerasvegetatie zijn beter bestand tegen stromend water dan andere, zoals de nieuwe metingen hebben gedocumenteerd. Simard zei, "We waren echt verrast en onder de indruk van hoe het waterpeil in de moerassen verandert. Op sommige plaatsen, het water verandert in een uur of twee met 10 centimeter. In andere, het is slechts drie of vier centimeter [een inch of inch-en-een-half]. Je kunt verbazingwekkende patronen zien in de metingen met teledetectie."

Drie JPL-instrumenten in de lucht, vliegen op drie vliegtuigen, waren nodig om de stromen en de beweging van koolstof met het water te observeren. Het team heeft stijgend en dalend water gemeten in begroeide gebieden met behulp van het Uninhabited Aerial Vehicle Synthetic Aperture Radar (UAVSAR)-instrument. Ze maten dezelfde veranderingen in open water met de Airborne Snow Observatory (ASO) lidar. De Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer-Next Generation (AVIRIS-NG) werd gebruikt om het sediment te schatten, koolstof- en stikstofconcentraties in het water.

Nu het team heeft aangetoond dat deze instrumenten in de lucht nauwkeurige en gedetailleerde metingen kunnen doen in deze moeilijke omgeving, de onderzoekers zijn van plan de nieuwe gegevens te gebruiken om modellen te verbeteren van hoe water door moerassen stroomt. Wetenschappers gebruiken deze modellen om te bestuderen hoe kustmoerassen het hoofd bieden aan de stijgende zeespiegel. Met zoveel metingen beschikbaar als een realiteitscheck, Simard zei, "Onze modellen zullen de waarnemingen nu moeten inhalen."

De Atchafalaya, de Mississippi en onbedoelde gevolgen

Als de mens niet had ingegrepen, de Atchafalaya-rivier zou nu de uitlaat van de Mississippi naar de Golf van Mexico zijn. De rivier is de afgelopen vijf keer zo zes of acht keer van kanaal veranderd, 000 jaar, maar niet sinds de komst van Europese kolonisten. In de jaren zestig, de Atchafalaya had ongeveer 30 procent van de stroom van de Mississippi veroverd. Daarna gingen de ingenieurs aan de slag. Met dijken, sluizen en andere constructies, ze behielden de status-quo in beton. De Atchafalaya leidt nog steeds ongeveer 30 procent van het water uit de Mississippi, en de rest stroomt nog steeds langs het historische kanaal. De interventie behoedde New Orleans en Baton Rouge ervoor dat ze vastliepen in een gigantisch moeras.

Voor de twee rivieren, de nieuwbouw had totaal andere effecten. Het beperken van het volume van de Atchafalaya heeft het en zijn afleidingskanaal behouden, Wax Lake Outlet, langzamer stromen. In die luie rivieren, sediment kan bezinken en moerasplanten kunnen wortelen, nieuwe wetlands vormen. Op de Mississippi, dijken vangen sediment op, beperking van het materiaal voor nieuwe grond stroomafwaarts. Dijken versnellen ook de stroomsnelheid van de rivier, zodat het resterende sediment uit de monding van de rivier in de diepten van de oceaan wordt geschoten. De Mississippi heeft zijn vermogen verloren om op natuurlijke wijze wetlands te bouwen.