La costa della Louisiana sta sprofondando sotto il Golfo del Messico al ritmo di circa un campo da calcio ogni ora (circa 18 miglia quadrate di terra perse in un anno). Ma all'interno di questa regione che affonda, stanno crescendo due delta fluviali. Il fiume Atchafalaya e il suo canale di deviazione, Outlet Lago di Cera, stanno guadagnando circa un campo da calcio di nuova terra ogni 11 e 8 ore, rispettivamente (1,5 e 2 miglia quadrate all'anno). L'autunno scorso, un team del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California, ha mostrato quel radar, strumenti lidar e spettrali montati sugli aerei possono essere utilizzati per studiare i delta in crescita, raccogliere dati che possono aiutare gli scienziati a capire meglio come le zone umide costiere risponderanno all'innalzamento del livello del mare globale.

Le basi della costruzione del delta sono comprese, ma rimangono molte domande su come caratteristiche specifiche, come i tipi di vegetazione, maree, correnti e la conformazione del letto del fiume, influenzare la crescita o la scomparsa di un delta. Ciò è in parte dovuto al fatto che è difficile fare ricerche in una palude. "Questi fattori vengono solitamente studiati utilizzando barche e strumenti che devono essere trasportati attraverso terreni paludosi e difficili, " ha detto Christine Rains di JPL, un assistente coordinatore di volo per il programma. "Questa campagna è stata progettata per dimostrare che le zone umide possono essere misurate anche con il telerilevamento aereo su una vasta area".

I ricercatori del JPL sorvolano la costa della Louisiana almeno una volta all'anno per tenere traccia della subsidenza (affondamento) e dei cambiamenti negli argini. I voli aerei più recenti, però, focalizzato sui delta in crescita, in particolare, acqua che scorre e vegetazione.

Marc Simard del JPL, investigatore principale della campagna, ha spiegato che su un delta, l'acqua scorre in ogni direzione, compresa la salita. "L'acqua scorre non solo attraverso i principali canali dei fiumi, ma anche attraverso le paludi, " ha spiegato. "C'è anche la marea in arrivo, che spinge l'acqua verso l'alto. La marea migliora il flusso d'acqua dai canali principali nelle paludi".

Quando la marea si spegne, l'acqua defluisce dalle paludi, trasportano sedimenti e carbonio. Gli strumenti del JPL hanno effettuato misurazioni durante le maree sia in salita che in discesa per catturare questi flussi. Hanno anche effettuato la prima misurazione completa della pendenza della superficie dell'acqua e della topografia del fondo del fiume per entrambi i fiumi dalla loro origine al fiume Mississippi fino all'oceano, informazioni necessarie per comprendere le velocità del flusso dei fiumi.

Alcuni tipi di vegetazione palustre resistono meglio di altri all'acqua che scorre, come hanno documentato le nuove misurazioni. Simard ha detto, "Siamo rimasti davvero sorpresi e impressionati da come cambia il livello dell'acqua all'interno delle paludi. In alcuni punti, l'acqua cambia di 10 centimetri [quattro pollici] in un'ora o due. In altri, sono solo tre o quattro centimetri [un pollice o un pollice e mezzo]. Puoi vedere modelli sorprendenti nelle misurazioni del telerilevamento."

Tre strumenti aviotrasportati JPL, volando su tre aerei, erano necessari per osservare i flussi e il movimento del carbonio con l'acqua. Il team ha misurato l'aumento e la caduta dell'acqua nelle aree con vegetazione utilizzando lo strumento UAVSAR (Uninhabited Aerial Vehicle Synthetic Aperture Radar). Hanno misurato gli stessi cambiamenti in acque libere con il lidar dell'Airborne Snow Observatory (ASO). Per stimare il sedimento è stato utilizzato lo spettrometro per immagini nell'aria visibile/infrarossi-Next Generation (AVIRIS-NG), concentrazione di carbonio e azoto nell'acqua.

Ora che il team ha dimostrato che questi strumenti aerei possono effettuare misurazioni precise e dettagliate in questo ambiente difficile, i ricercatori intendono utilizzare i nuovi dati per migliorare i modelli di come l'acqua scorre attraverso le paludi. Gli scienziati utilizzano questi modelli per studiare come le paludi costiere faranno fronte all'innalzamento del livello del mare. Con così tante misurazioni disponibili come un controllo della realtà, Simard ha detto, "I nostri modelli dovranno recuperare il ritardo con le osservazioni ora".

L'Atchafalaya, il Mississippi e le conseguenze indesiderate

Se gli umani non fossero intervenuti, il fiume Atchafalaya sarebbe ora lo sbocco del fiume Mississippi nel Golfo del Messico. Il fiume ha cambiato canale in questo modo sei o otto volte negli ultimi 5, 000 anni, ma non da quando i coloni europei si sono trasferiti. Negli anni '60, l'Atchafalaya aveva catturato circa il 30 per cento del flusso del Mississippi. Poi gli ingegneri si sono messi al lavoro. Con argini, serrature e altre strutture, hanno mantenuto lo status quo in concreto. L'Atchafalaya devia ancora circa il 30 percento dell'acqua dal Mississippi, e il resto scorre ancora lungo il canale storico. L'intervento salvò New Orleans e Baton Rouge dall'essere abbandonati in una gigantesca palude.

Per i due fiumi, la nuova costruzione ebbe effetti completamente diversi. Limitando il volume dell'Atchafalaya ha mantenuto esso e il suo canale di diversione, Outlet Lago di Cera, scorre più lentamente. In quei fiumi pigri, i sedimenti possono depositarsi e le piante palustri possono attecchire, formazione di nuove zone umide. Sul Mississippi, gli argini intrappolano i sedimenti, limitare il materiale per nuovo terreno a valle. Gli argini accelerano anche la velocità del flusso del fiume in modo che i sedimenti rimanenti vengano espulsi dalla foce del fiume nelle profondità dell'oceano. Il Mississippi ha perso la sua capacità di costruire zone umide in modo naturale.