De teams vertrekken over land, water, en lucht om gegevens te verzamelen die zullen worden gebruikt om landwinst en -verlies in de Mississippi-rivierdelta als gevolg van zeespiegelstijging te voorspellen.

Vorig jaar rond deze tijd wetenschappers en onderzoekers voor Delta-X - het nieuwe onderzoek van NASA dat de Mississippi River Delta moet bestuderen - maakten hun boten en vliegtuigen klaar voor hun eerste veldcampagne in de kust van Louisiana.

Voor het op water gebaseerde deel van de campagne, verschillende boten zouden worden ingezet om de waterstroom door rivierkanalen en het daaropvolgende transport van sediment door de regio te meten. Voor de luchtcomponent, drie vliegtuigen uitgerust met gespecialiseerde teledetectie-instrumenten waren gepland om over specifieke gebieden te vliegen, metingen doen om water- en sedimentstromen en vegetatieproductie in te schatten.

gecombineerd, van de gegevens werd verwacht dat ze belangrijke inzichten zouden opleveren in het effect van de zeespiegelstijging op de delta, met name, waarom land op sommige plaatsen verdwijnt en op andere uitbreidt.

Toen de COVID-19-pandemie zich over de hele wereld verspreidde, die plannen, zoals zovele anderen, werden in de wacht gezet - tot nu toe. De langverwachte Delta-X lenteveldcampagne is nu aan de gang.

"We zijn erg enthousiast om dit eindelijk te doen - om de datasets te verzamelen en te zien wat ze ons vertellen, " zei de hoofdonderzoeker van het project, Marc Simard van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië.

Simard, zoals velen in het Delta-X-team, coördineert op afstand met de veldploegen - een grote verandering ten opzichte van het oorspronkelijke plan, waaronder het sturen van een robuust contingent wetenschappers, postdoctorale fellows, en studenten naar het deltagebied van Louisiana. Andere wijzigingen aan het oorspronkelijke plan werden ook gemaakt uit een overvloed aan voorzichtigheid.

"Voor een ding, de teams die gegevens verzamelen in het veld werken in pods van drie tot vier personen, "Zei Simard. "Ze reizen, werk, en samenwonen, en taken zijn gecoördineerd, zodat de pods elkaar niet overlappen."

Dit komt neer op één capsule per boot en alleen essentieel personeel:piloten en radaroperators, maar geen onderzoekers - in de vliegtuigen.

"Voordat, we waren van plan om op de vluchten te zitten. Ik keek er naar uit om de gegevens te bekijken terwijl ze binnenkwamen, " zei Cathleen Jones, Delta-X plaatsvervangend hoofdonderzoeker bij JPL. "Nu krijgen we een snelle blik vooruit, maar we zullen moeten wachten tot alle gegevens uit het veld zijn teruggestuurd om echt te weten waar we naar kijken. Toch, we zijn allemaal erg enthousiast over deze campagne."

Hoe het werkt

Wanneer een grote rivier stroomafwaarts naar de oceaan of een ander waterlichaam stroomt, het draagt ​​kleine deeltjes slib met zich mee, zand, en klei. Terwijl het de oceaankust nadert, dit sediment zinkt en hoopt zich op om een ​​landmassa te vormen die een delta wordt genoemd. De rivier kan onderweg ook aftakken om kleinere sedimentvoerende waterkanalen te vormen.

Voor deze campagne onderzoekers onderzoeken de stroming van water en sediment, vegetatie groei, en andere processen in twee hoofdgebieden:het Atchafalaya-bekken, die land heeft gewonnen door ophoping van sediment, en het bekken van Terrebonne, die grenst aan de Atchafalaya en snel land verliest.

Teams van Caltech, Staatsuniversiteit van Louisiana, Internationale Universiteit van Florida, en andere samenwerkende instellingen zijn belast met het verzamelen van belangrijke gegevens over land, water, en lucht. Sommigen verzamelen watermonsters en andere metingen per boot - gegevens waarmee wetenschappers de hoeveelheid sediment kunnen kwantificeren die door de kanalen stroomt die door de delta lopen. Anderen verzamelen vegetatiemonsters om de rol die planten spelen bij het verhogen van het bodemniveau beter te begrijpen. En een ander team gaat nader bekijken waar sediment wordt afgezet in de wetlands.

Afzonderlijk, bemanningen in drie vliegtuigen zullen gelijktijdig over aangewezen gebieden vliegen om gegevens te verkrijgen via gespecialiseerde teledetectie-instrumenten die een volledig perspectief op landschapsniveau bieden. een vliegtuig, uitgerust met NASA's AirSWOT-instrument, zal de hoogte en helling van het wateroppervlak in de kanalen meten, rivieren, en meren die deel uitmaken van het deltagebied. Dit zal wetenschappers helpen de hoeveelheid water die door kanalen stroomt te schatten.

Een tweede vliegtuig, uitgerust met het AVIRIS-NG-instrument van het agentschap, zal koolstof en sediment in het water schatten, aanvulling van de gegevens die per boot worden verzameld en een groter gebied bestrijken. Het levert ook gegevens op over de soorten en hoeveelheid aanwezige planten en vegetatie.

NASA's UAVSAR-instrument zal zich op het derde vlak bevinden en veranderingen in waterstanden in de moerassen meten, waardoor onderzoekers een beter beeld krijgen van hoe de wetlands zijn verbonden met de open watergeulen en hoe het water daarin stroomt.

Wetenschappers zullen de combinatie van deze gegevens gebruiken om modellen te kalibreren en te valideren die zullen worden gebruikt om de winst en het verlies van land in de delta te voorspellen onder verschillende scenario's van zeespiegelstijging, rivier stroomt, en waterschapsbeheer.

Delta's beschermen het binnenland tegen wind en overstromingen tijdens stormen, ze dienen als eerste verdedigingslinie tegen zeespiegelstijging, en ze zijn de thuisbasis van vele soorten planten en dieren in het wild. De Mississippi-rivierdelta, een van 's werelds grootste, helpt ook de lokale en nationale economieën te stimuleren via de scheepvaart, commerciële visserij, en toerisme.

Maar de delta verliest snel landoppervlak:in de afgelopen 80 jaar is het is met zo'n 2 gekrompen, 000 vierkante mijl (5, 000 vierkante kilometer) – ongeveer een gebied zo groot als de staat Delaware. Natuurlijk voorkomende delta's evolueren in een delicaat evenwicht tussen landverlies door bodemverdichting en bodemdaling - wat kan worden versneld door de winning van ondergronds water, aardolie, en aardgas - en de opbouw van grond door opgehoopt sediment en plantengroei. Wanneer delta's sediment niet snel genoeg accumuleren om de zeespiegelstijging en het zinken van de grond te compenseren, ze verdrinken in wezen.

"Miljoenen mensen leven van en leven van diensten die worden geleverd door kustdelta's zoals de Mississippi-rivierdelta. Maar door de stijging van de zeespiegel verliezen veel grote delta's land of verdwijnen ze helemaal, die diensten mee te nemen, "Zei Simard. "We hopen te kunnen voorspellen waar en waarom sommige delen van de regio zullen verdwijnen en andere waarschijnlijk zullen overleven."

Ondanks de vertraging, het team had het afgelopen jaar weinig downtime. Ze hebben hard gewerkt om hun algoritmen en modellen te verfijnen, om sommige van hun apparatuur te upgraden, en om een ​​nieuwe reeks logistiek af te ronden die door de pandemie is veroorzaakt.

"Blijkbaar, een van onze prioriteiten is het verkrijgen van gegevens van de hoogste kwaliteit, maar het heeft er ook voor gezorgd dat iedereen die het veld in wordt gestuurd zich op zijn gemak voelt met het plan, ' zei Jones. 'Daar hebben we heel open over gecommuniceerd, en over het algemeen, iedereen heeft fantastisch werk geleverd door de ingewikkelde logistiek te navigeren die nodig is om een ​​veilige en succesvolle campagne te hebben."

Het Delta-X-team verwacht later dit jaar de eerste wetenschappelijke resultaten van de campagne te hebben. Er wordt ook gewerkt aan de planning voor een tweede campagne in het najaar.