Un esfuerzo liderado por la NASA para avanzar en nuestra capacidad de monitorear los cambios en los ecosistemas árticos y boreales ha comenzado su segunda temporada, con el primer avión sobrevolando Alaska y el noroeste de Canadá este mes.

Científicos con el Experimento de vulnerabilidad Ártico-Boreal, o ARRIBA, volará conjuntos de instrumentos científicos en nueve aviones este verano, además del trabajo de campo en tierra en bosques y tundra de permafrost. En el transcurso de los 10 años previstos, la campaña de campo ARRIBA recopilará datos para comprender mejor cómo los cambios ambientales en el extremo norte están afectando el medio ambiente local, y cómo esos cambios podrían afectar en última instancia a personas y lugares más allá del Ártico.

"Estamos empezando a abordar algunas de las grandes preguntas sobre el sistema climático, por ejemplo, cómo los cambios en los ecosistemas árticos afectan el intercambio de carbono entre la tierra y la superficie del agua y la atmósfera, "dijo Peter Griffith, ARRIBA gerente de proyecto en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.

La campaña de campo ABoVE comenzó oficialmente en 2016, con cientos de investigadores de universidades, agencias del Estado, y agencias federales de Estados Unidos y Canadá que realizan trabajo de campo sobre la estructura forestal, deshielo del permafrost, el intercambio de gases de carbono entre la atmósfera y la tierra, hábitat de vida silvestre y más.

Este verano, la campaña se expande para incluir la medición de la región desde aviones utilizando sensores de última generación que pueden convertirse en la base de la próxima generación de sensores espaciales para estudiar los ecosistemas terrestres. Entre finales de mayo y octubre, habrá al menos un avión en el campo en cualquier momento. Los datos de estos vuelos vinculan las mediciones detalladas que los científicos pueden recopilar en un sitio específico en el suelo con la región, pero menos detallado, vistas desde satélites, Griffith dijo.

"La campaña aerotransportada proporciona la conexión científica entre las observaciones en tierra y las observaciones desde el espacio, ", dijo." Nos permite escalar las mediciones intensivas en un sitio de estudio específico, a un vasto paisaje que es realmente intimidante en tamaño ".

Instrumentos que recopilan datos para ARRIBA este verano, principalmente volando desde Fairbanks, Alaska y Yellowknife, Canadá son:

• El instrumento Airborne Microwave Observatory of Subcopy and Subsurface (AirMOSS), en el avión G-III del Centro Espacial Johnson de la NASA, y el radar de apertura sintética de vehículos aéreos deshabitados (UAVSAR), en el avión C-20A del Armstrong Flight Research Center de la NASA. Ambos instrumentos de radar estudiarán los suelos, midiendo la humedad del suelo, si el suelo está congelado, y la profundidad del suelo descongelado.
• La tierra, Sensor de vegetación y hielo (LVIS) en la aeronave B200T de Dynamic Aviation. LVIS es un instrumento lidar que mide la estructura de la vegetación y la topografía del suelo, y, junto con otros datos, permitirá a los científicos estudiar cómo el calentamiento de las temperaturas cambia la composición y extensión de los bosques, y cómo el deshielo del permafrost cambia la altura de la superficie.
• El espectrómetro de imágenes infrarrojas / visibles en el aire (AVIRIS-NG) en la aeronave B200 de Dynamic Aviation. AVIRIS es un espectrómetro de imágenes que recopila información en 224 longitudes de onda, permitiendo a los científicos recopilar datos sobre la salud de la vegetación y las características atmosféricas, incluidas las columnas de metano.
• El instrumento de radar Airborne Surface Water and Ocean Topography (AirSWOT) en el avión B-200 de la NASA AFRC. AirSWOT, un instrumento de banco de pruebas para la misión satelital FODA planificada, programado para lanzarse en 2021, medirá la extensión del agua superficial, incluso sobre las regiones árticas donde los lagos a veces cubren la mitad del paisaje.
• El conjunto de instrumentos de carbono atmosférico (ATM-C), en el avión Mooney de Scientific Aviation. ATM-C medirá gases de carbono:dióxido de carbono, metano y monóxido de carbono - en el aire alrededor del avión, informando los estudios en curso sobre el intercambio de carbono entre la atmósfera y el suelo.
• El espectrómetro de imágenes de fluorescencia de clorofila (CFIS) en el avión DHC6 de Twin Otter International. CFIS es un nuevo instrumento que utilizará una característica de la fisiología de las plantas (la clorofila en las hojas emite fluorescencia cuando captura la energía de la luz solar) para estimar la tasa de crecimiento total de las plantas en un área.
• La detección activa de emisiones de CO2 durante la noche, Dias, and Seasons (ASCENDS) en el avión DC-8 de NASA AFRC. Múltiples instrumentos medirán el dióxido de carbono en la columna atmosférica, recopilar datos y probar nuevos enfoques que podrían utilizarse en una próxima misión satelital.

"Habrá una gran cantidad de datos, "dijo Scott Goetz, ARRIBA líder científico y profesor de la Universidad del Norte de Arizona en Flagstaff. "Después de todos los esfuerzos para coordinar estas mediciones, tendremos datos que cubren sitios de campo intensamente estudiados de muchos instrumentos diferentes y muchas perspectivas diferentes ".

Por ejemplo, él dijo, Los equipos que utilicen diferentes instrumentos podrán proporcionar una imagen detallada de la variabilidad de los paisajes sobre el permafrost en comparación con las áreas sin permafrost. Los científicos analizarán diferentes conjuntos de datos para determinar cuánta tierra no congelada hay encima de la tierra que está congelada debajo durante todo el año. examinar cómo eso cambia entre estaciones, describir cómo eso influye en qué árboles o vegetación crecen por encima y monitorear cómo el suelo que se descongela influye en las emisiones de carbono.

"Hemos estado planificando los detalles de la campaña aérea durante los últimos seis meses, y todo el equipo está emocionado de llegar a los vuelos científicos, "dijo Charles Miller, ARRIBA subdirector científico y científico investigador del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. "Esta será la primera vez que muchos de los sensores aéreos de la NASA hayan volado en el extremo norte, y esperamos que proporcionen conocimientos nuevos y únicos. Esto es particularmente cierto para el uso de combinaciones innovadoras de sensores múltiples, como radar más lidar, para estudiar interacciones complejas entre el permafrost, vegetación y agua ".

Más de 500 investigadores y personal de apoyo están involucrados en ARRIBA, Dijo Goetz. Los datos recopilados este año también pueden servir como base para futuros esfuerzos aéreos.

"Veremos qué tipo de cambios hay a lo largo de una temporada, pero también lo veremos entre años, ", dijo." Estas son medidas de importancia crítica, en un momento en que el Ártico está cambiando rápidamente ".