Il Wallops Flight Facility Aircraft Office gestisce il velivolo di ricerca C-23 Sherpa della NASA disponibile per supportare la ricerca scientifica aviotrasportata. Il C-23 è un aereo turboelica bimotore progettato per operare nelle condizioni più difficili, in una vasta gamma di configurazioni di missione. Credito:NASA
A maggio, un team di scienziati Goddard inizierà a misurare i gas serra sulla regione del Medio Atlantico, un'area scelta in parte perché comprende una vasta gamma di vegetazione, clima, e tipi di suolo che influenzerebbero lo scambio di anidride carbonica e metano tra la Terra e l'atmosfera.
La campagna aerea, chiamato esperimento di flusso di carbonio nell'aria, o CARAFFA, potrebbe aiutare gli scienziati a comprendere meglio il processo di scambio, noto anche come flusso, e migliorare i modelli informatici che prevedono i pozzi di carbonio della Terra, aree naturali o artificiali che assorbono anidride carbonica o metano.
Quello che sanno gli scienziati
Gli scienziati sanno quanta anidride carbonica viene prodotta ogni anno attraverso la combustione di combustibili fossili. Sanno anche che circa il 44 percento di queste emissioni rimane nell'atmosfera e che gli oceani e i pozzi terrestri assorbono il resto. Quello che non sanno è anche quali meccanismi biologici controllano attualmente l'assorbimento e lo stoccaggio nelle erbe, raccolti, e alberi. Inoltre non sanno se questi lavandini continueranno, considerando le emissioni in costante aumento e il cambiamento climatico.
Attualmente, la maggior parte dei dati di flusso sono raccolti presso le torri o dedotti dalle misurazioni del carbonio atmosferico, compresi quelli dei satelliti. Sfortunatamente, le torri in genere misurano solo le condizioni che si verificano nelle loro vicinanze generali.
CARAFE aiuterà a rimediare. Il team utilizzerà i dati CARAFE per determinare in che modo i modelli informatici rappresentano le variazioni di flusso regionali e confrontare i tassi di flusso superficiale effettivi con quelli dedotti dai dati satellitari, entrambi i quali contribuiranno a migliorare la modellazione computerizzata dell'atmosfera e dell'ecosistema esistente. Queste analisi possono aiutare a migliorare le rappresentazioni della superficie terrestre sia nei modelli meteorologici che climatici.
Gli scienziati di Goddard Randy Kawa (seduto) e Paul Newman voleranno modificati, analizzatori di metano/anidride carbonica disponibili in commercio, sensori del vento, telecamera, e GPS su un aereo C-23 Sherpa per ottenere misurazioni regionali del flusso di carbonio. Sono raffigurati qui con il computer davanti e uno degli strumenti dietro lo schermo. Credito:NASA/W. Hrybyk
"Speriamo di essere in grado di dimostrare il valore di queste misurazioni, ", ha affermato Randy Kawa, investigatore principale di CARAFE, un esperto nella modellazione del carbonio. "Vogliamo costruire un quadro sicuro e coerente dei flussi di anidride carbonica e metano e della loro dipendenza dal biologico sottostante, geologico, tempo metereologico, e processi chimici. Ciò consentirà ai decisori di prendere decisioni più informate sulla politica e sugli impatti dei gas serra".
Campagna di un mese
Durante la campagna di un mese, un aereo C-23 Sherpa della NASA dal Wallops Flight Facility sulla costa orientale della Virginia volerà a varie altitudini sopra l'area della foresta di Pocomoke sulla costa orientale del Maryland; aree agricole e paludi di marea dalla costa orientale della Virginia al Delaware meridionale; la baia di Chesapeake e l'Oceano Atlantico; Maryland meridionale; il New Jersey Pine Barrens nella parte meridionale dello stato; e il fiume Alligator e la Great Dismal Swamp nella Carolina del Nord orientale e nella Virginia sudorientale.
Mentre voli "basso e lento, " la campagna è stata modificata, analizzatori di metano/anidride carbonica disponibili in commercio, sensori del vento, telecamera, e il GPS raccoglierà 10 misurazioni accuratamente sincronizzate al secondo. Nello specifico, gli strumenti misureranno sia i livelli di gas serra lungo le linee degli alberi che le velocità del vento verticale, che quando combinati rivelano quanto velocemente questi gas si trasferiscono da o verso l'atmosfera.
"Se i dati GPS sono errati anche di mezzo secondo, le misurazioni del flusso sono disattivate, ", ha affermato il co-investigatore principale di CARAFE Paul Newman, aggiungendo che il team ha utilizzato i finanziamenti del programma interno di ricerca e sviluppo Goddard per modificare gli strumenti e sviluppare il sistema di dati.
"Quello che stiamo cercando di determinare è la velocità con cui gli alberi assorbono anidride carbonica, " ha detto. "Questo tasso differisce per i diversi alberi, arbusti, erbe, e altre condizioni. Tutti hanno diversi livelli di assorbimento. Cambia se la vegetazione non ha abbastanza acqua, Per esempio, o se è sano. Dobbiamo rappresentarlo in o nei modelli. Dobbiamo capire le tariffe".
