Le squadre sono dirette via terra, acqua, e aria per raccogliere dati che verranno utilizzati per prevedere il guadagno e la perdita di terra nel delta del fiume Mississippi a causa dell'innalzamento del livello del mare.

In questo periodo l'anno scorso, scienziati e ricercatori di Delta-X, la nuova indagine della NASA incaricata di studiare il delta del fiume Mississippi, stavano preparando le loro barche e aerei per la loro prima campagna sul campo nella Louisiana costiera.

Per la parte della campagna basata sull'acqua, diverse barche dovevano essere impiegate per misurare il flusso d'acqua attraverso i canali fluviali e il successivo trasporto di sedimenti attraverso la regione. Per la componente aerotrasportata, tre aerei dotati di strumenti di telerilevamento specializzati sono stati programmati per sorvolare aree specifiche, effettuare misurazioni per stimare i flussi di acqua e sedimenti e la produzione di vegetazione.

Combinato, ci si aspettava che i dati fornissero informazioni chiave sull'effetto dell'innalzamento del livello del mare sul delta, in particolare, perché la terra sta scomparendo in alcuni luoghi e si sta espandendo in altri.

Mentre la pandemia di COVID-19 ha preso piede in tutto il mondo, quei piani, come tanti altri, sono stati messi in attesa, fino ad ora. La tanto attesa campagna del campo primaverile Delta-X è ora in corso.

"Siamo molto entusiasti di poterlo finalmente fare:raccogliere i set di dati e vedere cosa ci dicono, " ha detto il ricercatore principale del progetto, Marc Simard del Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California.

Simard, come molti nel team Delta-X, si sta coordinando con le squadre sul campo da remoto:un grande cambiamento rispetto al piano originale, che includeva l'invio di un consistente contingente di scienziati, borsisti post-dottorato, e studenti nella regione del delta della Louisiana. Anche altre modifiche al progetto originale furono apportate per molta cautela.

"Per una cosa, le squadre che raccolgono dati sul campo stanno lavorando in pod da tre a quattro persone, — disse Simard. — Viaggiano, opera, e vivere insieme, e le attività sono state coordinate in modo che i pod non si sovrappongano tra loro."

Questo si riduce a un pod per barca e solo al personale essenziale:piloti e operatori radar, ma nessun ricercatore, sugli aerei.

"Prima, stavamo programmando di essere sui voli. Non vedevo l'ora di vedere i dati in arrivo, " ha detto Cathleen Jones, Delta-X vice investigatore principale al JPL. "Ora daremo una rapida occhiata in anticipo, ma dovremo aspettare che tutti i dati vengano restituiti dal campo per sapere davvero cosa stiamo guardando. Anche così, siamo tutti molto eccitati per questa campagna".

Come funziona

Quando un grande fiume scorre a valle verso l'oceano o un altro specchio d'acqua, porta con sé piccole particelle di limo, sabbia, e argilla. Mentre si avvicina alla riva dell'oceano, questo sedimento affonda e si accumula per formare una massa continentale chiamata delta. Il fiume può anche diramarsi per formare piccoli canali d'acqua che trasportano sedimenti lungo il percorso.

Per questa campagna, i ricercatori stanno studiando il flusso di acqua e sedimenti, crescita della vegetazione, e altri processi in due aree primarie:il bacino di Atchafalaya, che ha guadagnato terreno attraverso l'accumulo di sedimenti, e il bacino di Terrebonne, che si trova adiacente all'Atchafalaya e sta perdendo rapidamente terra.

Squadre del Caltech, Università statale della Louisiana, Università Internazionale della Florida, e altre istituzioni che collaborano hanno il compito di raccogliere dati importanti via terra, acqua, e aria. Alcuni stanno raccogliendo campioni d'acqua e altre misurazioni in barca:dati che consentiranno agli scienziati di quantificare la quantità di sedimento che scorre attraverso i canali che tagliano il delta. Altri stanno raccogliendo campioni di vegetazione per comprendere meglio il ruolo delle piante nell'elevare i livelli del suolo. E un'altra squadra esaminerà più da vicino dove si depositano i sedimenti nelle zone umide.

Separatamente, gli equipaggi di tre velivoli sorvoleranno contemporaneamente aree designate per acquisire dati tramite strumenti di telerilevamento specializzati che forniranno una prospettiva completa a livello di paesaggio. un aereo, dotato dello strumento AirSWOT della NASA, misurerà l'elevazione e la pendenza della superficie dell'acqua nei canali, fiumi, e laghi che compongono la regione del delta. Ciò aiuterà gli scienziati a stimare il volume dell'acqua che scorre attraverso i canali.

Un secondo aereo, dotato dello strumento AVIRIS-NG dell'agenzia, stimerà il carbonio e i sedimenti nell'acqua, integrando i dati raccolti in barca e coprendo un'area più ampia. Restituirà inoltre dati sulle tipologie e quantità di piante e vegetazione presenti.

Lo strumento UAVSAR della NASA sarà sul terzo piano e misurerà i cambiamenti nei livelli dell'acqua all'interno delle paludi, che darà ai ricercatori un quadro più chiaro di come le zone umide sono collegate ai canali d'acqua aperta e di come l'acqua scorre al loro interno.

Gli scienziati utilizzeranno la combinazione di questi dati per calibrare e convalidare modelli che verranno utilizzati per prevedere il guadagno e la perdita di terreno nel delta in diversi scenari di innalzamento del livello del mare, il fiume scorre, e gestione dei bacini idrografici.

I delta proteggono le aree interne dal vento e dalle inondazioni durante le tempeste, servono come prima linea di difesa contro l'innalzamento del livello del mare, e ospitano molte specie di piante e animali selvatici. Il delta del fiume Mississippi, uno dei più grandi al mondo, aiuta anche a guidare le economie locali e nazionali tramite la spedizione, pesca commerciale, e turismo.

Ma il delta sta rapidamente perdendo superficie:negli ultimi 80 anni, si è ridotto di circa 2, 000 miglia quadrate (5, 000 chilometri quadrati) – all'incirca un'area delle dimensioni dello stato del Delaware. I delta presenti in natura si evolvono in un delicato equilibrio tra la perdita di terra dovuta alla compattazione del suolo e lo sprofondamento del suolo, che può essere accelerato dall'estrazione di acqua sotterranea, petrolio, e gas naturale e l'accumulo di suolo dai sedimenti accumulati e dalla crescita delle piante. Quando i delta non accumulano sedimenti abbastanza velocemente da compensare l'innalzamento del livello del mare e lo sprofondamento del suolo, sostanzialmente annegano.

"Milioni di persone vivono e vivono grazie ai servizi forniti dai delta costieri come il delta del fiume Mississippi. Ma l'innalzamento del livello del mare sta causando la perdita di terra di molti dei delta importanti o la scomparsa del tutto, portando con sé quei servizi, "Simard ha detto. "Speriamo di essere in grado di prevedere dove e perché alcune parti della regione scompariranno e altre rischiano di sopravvivere".

Nonostante il ritardo, la squadra ha avuto pochi tempi di inattività nell'ultimo anno. Hanno lavorato duramente per mettere a punto i loro algoritmi e modelli, per aggiornare alcune delle loro attrezzature, e per finalizzare una nuova serie di logistica causata dalla pandemia.

"Ovviamente, una delle nostre priorità è ottenere dati di massima qualità, ma ha anche assicurato che tutti coloro che sono stati inviati sul campo siano a proprio agio con il piano, " ha detto Jones. "Abbiamo avuto una comunicazione molto aperta su questo, e nel complesso, tutti hanno fatto un lavoro fantastico navigando nella complicata logistica necessaria per avere una campagna sicura e di successo".

Il team Delta-X prevede di ottenere i primi risultati scientifici dalla campagna entro la fine dell'anno. È in corso anche la pianificazione di una seconda campagna in autunno.