Più di quattro mesi dopo l'uragano Irma, alcune foreste di mangrovie erano ancora prive di foglie e di nuova crescita. Sulla sinistra, una sana foresta di mangrovie nel 2000, sulla destra, mangrovie danneggiate dall'uragano nel gennaio 2018. Credito:USGS/Tracy Enright, sinistra, e NASA/David Lagomasino, Giusto
L'ultima primavera, I ricercatori della NASA hanno sorvolato le Everglades e Porto Rico per misurare come le mangrovie e le foreste pluviali crescono ed evolvono nel tempo. Cinque mesi dopo, gli uragani Irma e Maria hanno attraversato quelle aree di studio, creando un'opportunità unica per indagare sugli effetti devastanti di enormi tempeste su questi ecosistemi, così come il loro graduale recupero.
Volando sugli stessi percorsi sulle Everglades tre mesi dopo l'uragano Irma, i risultati preliminari degli scienziati rivelano che il 60 percento delle foreste di mangrovie analizzate è stato gravemente o gravemente danneggiato. La prossima settimana, il team tornerà a Porto Rico per condurre un'indagine aerea della foresta pluviale, quantificando i danni e possibilmente identificando i siti vulnerabili alle frane.
La vista del sud-est della Florida, meno di tre mesi dopo che l'uragano Irma ha colpito, rivelate strisce di alberi spogli e rami spezzati, persino alberi di mangrovie sradicati.
"È sbalorditivo quanto sia stato perso. La domanda è:quali aree ricresceranno e quali no, " disse Lola Fatoyinbo, uno scienziato di telerilevamento presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland e il principale investigatore del progetto Florida. "Questa è un'opportunità:con tutti questi dati, possiamo davvero fare la differenza nella comprensione dell'impatto degli uragani sugli ecosistemi di mangrovie della Florida".
Il progetto della Florida meridionale è iniziato con una domanda su come gli ecosistemi di acqua dolce, come le paludi erbacee delle Everglades, stanno passando agli ecosistemi di acqua salata. Questo cambiamento, che può derivare dall'innalzamento del livello del mare e dall'erosione costiera, può avere un impatto sui microbi del suolo locali, vegetazione e persino le falde acquifere a cui Miami attinge per la sua acqua potabile.
Gli scienziati hanno utilizzato i dati dei satelliti Landsat per misurare l'entità dei danni provocati dagli uragani alle foreste negli ultimi 30 anni. Le immagini Landsat non solo forniscono informazioni sull'entità del danno, ma anche il tempo che impiega la foresta a riprendersi. Allo stesso tempo, le immagini satellitari possono anche identificare le aree in cui le foreste vulnerabili sono state sostituite con acque libere.
"Vogliamo sapere quanto velocemente sta avvenendo questa transizione. Combinando i cambiamenti spaziali misurati dal satellite con le informazioni strutturali che misuriamo dall'aria, possiamo stimare dove si trovano gli habitat chiave più vulnerabili agli uragani e all'intrusione di acqua salata, "ha detto Davide Lagomasino, uno scienziato di telerilevamento a Goddard.
Un team di scienziati ha lavorato con i gestori del territorio locali, tra cui il Parco nazionale delle Everglades e Florida Fish and Wildlife, pianificare ed eseguire voli di raccolta dati nell'aprile 2017 per uno strumento scientifico chiamato Goddard's Lidar, Iperspettrale e Termocamera, o G-LiHT. G-LiHT raccoglie più misurazioni contemporaneamente, comprese le altezze della vegetazione da uno strumento lidar, e fotografie ad alta risoluzione.
I ricercatori hanno utilizzato strumenti laser e stereoscopici per raccogliere informazioni 3D da terra e dagli aerei sulle foreste di mangrovie danneggiate dagli uragani. Qui, un lidar terrestre cattura i ricercatori all'interno di una foresta di mangrovie nelle Diecimila Isole nel sud-ovest della Florida, visualizzando dettagli molto più fini a terra di quelli disponibili dall'aria. Credito:NASA
"Avevamo questo fantastico set di dati - poi l'uragano è passato, " disse Lagomasino. Uragano Irma, con venti fino a 140 miglia orarie (225 chilometri orari), spazzato attraverso il Parco Nazionale delle Everglades il 10 settembre, 2017. "Gli uragani sono una parte naturale dell'ecosistema, e sappiamo che dopo gli uragani l'ecosistema ritorna per la maggior parte. Ma non al cento per cento." Le aree senza alberi di mangrovie sopravvissuti o ricresciuti possono mettere gli ecosistemi vicini a rischio di ulteriori impatti da mareggiate e intrusioni di acqua salata.
Dopo che la squadra ha ripercorso gli stessi percorsi attraverso 500 miglia quadrate (1, 300 kmq) di zone umide, un'analisi preliminare delle due serie di voli ha rilevato che le lacune nella chioma da rami spezzati e alberi sradicati coprivano il 40% dell'area. Nelle zone più colpite, le misurazioni dell'altezza di G-LiHT hanno mostrato che l'altezza media della chioma della foresta è stata ridotta da 3 a 5 piedi (da 1 a 1,5 metri) a causa di rami e alberi caduti.
I ricercatori si sono uniti anche a scienziati di agenzie e organizzazioni locali per misurare l'impatto dell'uragano da terra. Escursioni nelle zone umide, hanno usato scanner laser per acquisire immagini tridimensionali degli alberi, rami e persino foglie che compongono la struttura della foresta.
"Il numero di alberi abbattuti, solo completamente scheggiato in alcuni casi, è stato impressionante da vedere, " disse Lagomasino.
Il team ora prevede di confrontare i set di dati prima e dopo l'uragano per vedere se le aree che erano sotto stress prima della tempesta - se dall'invasione di acqua salata, sviluppi vicini, o altri motivi - corrispondono alle aree che non si riprendono così rapidamente, o non recuperare affatto. Lagomasino vorrebbe anche cercare altri modelli di danno e stimare la mortalità degli alberi. Collettivamente, i dati G-LiHT aiuteranno a fornire una migliore comprensione della vulnerabilità degli ecosistemi costieri della Florida alle tempeste.
"Ci sono così tanti dati, e stiamo cercando di vedere ora cosa potrebbe darci importanti informazioni sul paesaggio prima di dirigerci verso la prossima stagione degli uragani, — disse Lagomasino. — C'è molto da fare.
L'archivio dei dati post-uragano - tutti gratuiti e disponibili al pubblico - sta per crescere. Voli G-LiHT su Porto Rico, che è stato colpito sia dall'uragano Irma che dall'uragano Maria di categoria 4 il 20 settembre, sono programmati per iniziare la prossima settimana.
Il team volerà sulle stesse rotte di volo rilevate a marzo 2017, con alcuni percorsi aggiuntivi progettati per raccogliere dati su frane e altri siti di interesse. Come hanno fatto in Florida, lavoreranno con ecologisti locali e gestori di foreste per collegare ciò che misurano dall'aria con ciò che misurano da terra.
"È un buon modo per documentare quali aree erano più suscettibili a eventi come l'uragano Maria, " ha detto Bruce Cook, Scienziato capo di G-LiHT presso la NASA Goddard. "Ed è anche un modo per iniziare a monitorare il recupero. Molte persone sono interessate al recupero, e di cosa potremmo parlare in termini di ripristino delle foreste in futuro, e se richiederà l'intervento umano."
