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    Iniziano i voli scientifici dell'ecosistema artico della NASA

    L'Arctic Boreal Vulnerability Experiment (ABoVE) ha iniziato il secondo anno della sua campagna, che utilizzerà strumenti aerei per monitorare gli ecosistemi in Alaska e nel Canada nordoccidentale. La campagna studierà foreste e laghi come questo, al di fuori di Fairbanks, Alaska, dove il metano viene rilasciato dallo scongelamento del permafrost. Credito:NASA/Kate Ramsayer

    Uno sforzo guidato dalla NASA per migliorare la nostra capacità di monitorare il cambiamento degli ecosistemi artici e boreali ha iniziato la sua seconda stagione, con il primo aereo che sorvola l'Alaska e il Canada nord-occidentale questo mese.

    Scienziati con l'esperimento di vulnerabilità artico-boreale, o sopra, quest'estate voleranno suite di strumenti scientifici su nove aerei, oltre al lavoro sul campo a terra nelle foreste e nella tundra del permafrost. Nel corso dei suoi 10 anni previsti, la campagna sul campo ABoVE raccoglierà dati per comprendere meglio come i cambiamenti ambientali nell'estremo nord stanno influenzando l'ambiente locale, e come questi cambiamenti potrebbero in definitiva influenzare le persone e i luoghi oltre l'Artico.

    "Stiamo iniziando ad affrontare alcune delle grandi domande sul sistema climatico, come il modo in cui i cambiamenti negli ecosistemi artici influenzano lo scambio di carbonio tra la terra e la superficie dell'acqua e l'atmosfera, " ha detto Peter Griffith, Project manager ABoVE presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland.

    La campagna sul campo ABoVE è iniziata ufficialmente nel 2016, con centinaia di ricercatori delle università, agenzie statali, e agenzie federali statunitensi e canadesi che conducono ricerche sul campo sulla struttura forestale, disgelo del permafrost, lo scambio di gas di carbonio tra l'atmosfera e la terra, habitat della fauna selvatica e altro ancora.

    Quest'estate, la campagna si espande per includere la misurazione della regione da aerei utilizzando sensori all'avanguardia che possono diventare la base per la prossima generazione di sensori spaziali per studiare gli ecosistemi terrestri. Tra fine maggio e ottobre, ci sarà almeno un aeromobile sul campo in qualsiasi momento. I dati di questi voli collegano le misurazioni dettagliate che gli scienziati possono raccogliere in un sito specifico a terra con l'intera regione, ma meno dettagliato, viste dai satelliti, disse Griffith.

    "La campagna aerea fornisce il collegamento scientifico tra le osservazioni a terra e le osservazioni dallo spazio, " ha detto. "Ci permette di scalare le misurazioni intensive in uno specifico sito di studio, a un vasto paesaggio di dimensioni davvero intimidatorie."

    Nove aerei, con sede principalmente a Fairbanks, Alaska, e Yellowknife, Canada, voleranno strumenti per la stagione 2017 di ABoVE. Qui, SOPRA gli scienziati e l'equipaggio del velivolo G-III stanno accanto all'aereo, che pilota uno strumento radar per studiare i suoli. Credito:NASA/Peter Griffith

    Strumenti che raccolgono dati per ABoVE questa estate, per lo più volando fuori da Fairbanks, Alaska e Yellowknife, Canada sono:

    • Lo strumento Airborne Microwave Observatory of Subcanopy and Subsurface (AirMOSS), sul velivolo G-III del Johnson Space Center della NASA, e il radar ad apertura sintetica per veicoli aerei disabitati (UAVSAR), sul velivolo C-20A dell'Armstrong Flight Research Center della NASA. Entrambi gli strumenti radar studieranno i suoli, misurando l'umidità del suolo, se il terreno è ghiacciato, e la profondità del terreno scongelato.
    • La terra, Sensore di vegetazione e ghiaccio (LVIS) sul velivolo B200T di Dynamic Aviation. LVIS è uno strumento lidar che misura la struttura della vegetazione e la topografia del suolo, e, insieme ad altri dati, consentirà agli scienziati di studiare come le temperature di riscaldamento modificano la composizione e l'estensione delle foreste, e come lo scongelamento del permafrost modifica le altezze della superficie.
    • Lo spettrometro per immagini a infrarossi/visibili aviotrasportati (AVIRIS-NG) sull'aereo B200 di Dynamic Aviation. AVIRIS è uno spettrometro di imaging che raccoglie informazioni su 224 lunghezze d'onda, consentendo agli scienziati di raccogliere dati sulla salute della vegetazione e sulle caratteristiche atmosferiche, compresi i pennacchi di metano.
    • Lo strumento radar Airborne Surface Water and Ocean Topography (AirSWOT) sul velivolo B-200 della NASA AFRC. AirSWOT, uno strumento del banco di prova per la missione satellitare SWOT pianificata, previsto per il lancio nel 2021, misurerà l'estensione delle acque superficiali, comprese le regioni artiche dove i laghi a volte coprono metà del paesaggio.
    • La suite di strumenti Atmospheric Carbon (ATM-C), sul velivolo Mooney della Scientific Aviation. ATM-C misurerà i gas di carbonio - anidride carbonica, metano e monossido di carbonio - nell'aria intorno all'aereo, informando gli studi in corso sullo scambio di carbonio tra l'atmosfera e il suolo.
    • Lo spettrometro di imaging a fluorescenza della clorofilla (CFIS) sul velivolo DHC6 di Twin Otter International. CFIS è un nuovo strumento che utilizzerà una caratteristica della fisiologia vegetale - la clorofilla nelle foglie emette fluorescenza quando cattura l'energia dalla luce solare - per stimare il tasso di crescita totale delle piante in un'area.
    • Il rilevamento attivo delle emissioni di CO2 durante le notti, giorni, e la suite di strumenti Seasons (ASCENDS) sul velivolo DC-8 della NASA AFRC. Più strumenti misureranno l'anidride carbonica nella colonna atmosferica, raccogliere dati e testare nuovi approcci che potrebbero essere utilizzati in una prossima missione satellitare.

    "Ci sarà una grande quantità di dati, " ha detto Scott Goetz, capo scientifico ABoVE e professore alla Northern Arizona University di Flagstaff. "Dopo tutti gli sforzi per coordinare queste misurazioni, avremo dati che coprono siti sul campo studiati in modo intensivo da molti strumenti diversi e da molte prospettive diverse".

    Per esempio, Egli ha detto, i team che utilizzano diversi strumenti saranno in grado di fornire un quadro dettagliato della variabilità dei paesaggi sul permafrost rispetto alle aree senza permafrost. Gli scienziati analizzeranno diversi set di dati per determinare quanto terreno non congelato si trova sopra il terreno che è congelato al di sotto durante tutto l'anno, esaminare come cambia tra le stagioni, descrivere come ciò influenza gli alberi o la vegetazione che crescono sopra e monitorare come il terreno in disgelo influenza le emissioni di carbonio.

    "Abbiamo pianificato i dettagli della campagna aerea negli ultimi sei mesi, e l'intero team è entusiasta di arrivare ai voli scientifici, " ha detto Charles Miller, ABoVE vice capo scientifico e ricercatore presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California. "Questa sarà la prima volta che molti dei sensori aerei della NASA volano nell'estremo nord, e ci aspettiamo che forniscano informazioni nuove e uniche. Ciò è particolarmente vero per l'utilizzo di innovative combinazioni di sensori multipli - come radar più lidar - per studiare interazioni complesse tra permafrost, vegetazione e acqua».

    Più di 500 ricercatori e personale di supporto sono coinvolti in ABoVE, ha detto Goetz. I dati raccolti quest'anno possono anche servire come base per futuri sforzi aerei.

    "Vedremo che tipo di cambiamenti ci saranno durante una stagione, ma lo vedremo anche tra gli anni, " ha detto. "Queste sono misurazioni di fondamentale importanza, in un momento in cui l'Artico sta cambiando rapidamente".


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