Efter COVID-19 forsinkelse, Delta-X feltkampagne begynder i Louisiana

Hold ledes ud over land, vand, og luft til at indsamle data, der vil blive brugt til at forudsige landvinding og -tab i Mississippi River Delta som følge af havniveaustigning.

Omkring denne tid sidste år, videnskabsmænd og forskere til Delta-X - NASAs nye undersøgelse, der har til opgave at studere Mississippi River Delta - var ved at gøre deres både og fly klar til deres første feltkampagne i kystnære Louisiana.

For den vandbaserede del af kampagnen, flere både skulle indsættes for at måle vandstrømmen gennem flodkanaler og den efterfølgende transport af sediment gennem regionen. For den luftbårne komponent, tre fly udstyret med specialiserede fjernmålingsinstrumenter var planlagt til at flyve over specifikke områder, tage målinger for at estimere vand- og sedimentstrømme og vegetationsproduktion.

Kombineret, dataene forventedes at give nøgleindsigt i effekten af ​​havniveaustigning på deltaet – specifikt, hvorfor jord forsvinder nogle steder og udvider sig andre.

Da COVID-19-pandemien tog fat rundt om i verden, de planer, som så mange andre, blev sat i bero - indtil nu. Den længe ventede Delta-X forårsfeltkampagne er nu i gang.

"Vi er meget glade for endelig at gøre dette - at indsamle datasættene og se, hvad de fortæller os, " sagde projektets hovedefterforsker, Marc Simard fra NASA's Jet Propulsion Laboratory i det sydlige Californien.

Simard, som mange på Delta-X-holdet, koordinerer med feltbesætningerne eksternt - en stor ændring fra den oprindelige plan, som omfattede udsendelse af et robust kontingent af videnskabsmænd, postdoc-stipendiater, og studerende ind i deltaregionen i Louisiana. Andre ændringer af den oprindelige plan blev også lavet ud fra en overflod af forsigtighed.

"For én ting, holdene, der indsamler data i marken, arbejder i tre- til fire-personers pods, " sagde Simard. "De rejser, arbejde, og bor sammen, og opgaver er blevet koordineret, så bælgerne ikke overlapper hinanden."

Dette nedbrydes til én pod pr. båd og kun væsentligt personale - piloter og radaroperatører, men ingen forskere - på flyene.

"Før, vi planlagde at være på flyene. Jeg så frem til at se dataene, mens de kom ind, " sagde Cathleen Jones, Delta-X stedfortrædende hovedefterforsker ved JPL. "Nu vil vi få et hurtigt kig på forhånd, men vi bliver nødt til at vente, indtil alle data er sendt tilbage fra marken for virkelig at vide, hvad vi ser på. Alligevel, vi er alle meget begejstrede for denne kampagne."

Hvordan det virker

Når en stor flod løber nedstrøms mod havet eller en anden vandmasse, det bærer små partikler af silt med sig, sand, og ler. Når det nærmer sig havets kyst, dette sediment synker og akkumuleres for at danne en landmasse kaldet et delta. Floden kan også forgrene sig og danne mindre sedimentbærende kanaler af vand på vejen.

Til denne kampagne, forskere undersøger strømmen af ​​vand og sediment, vækst af vegetation, og andre processer i to primære områder:Atchafalaya-bassinet, som har vundet land gennem sedimentakkumulering, og Terrebonne-bassinet, som ligger ved siden af ​​Atchafalaya og har mistet land hurtigt.

Hold fra Caltech, Louisiana State University, Florida International University, og andre samarbejdende institutioner har til opgave at indsamle vigtige data fra land, vand, og luft. Nogle indsamler vandprøver og andre målinger med båd - data, der vil gøre det muligt for forskere at kvantificere mængden af ​​sediment, der strømmer gennem kanalerne, der skærer gennem deltaet. Andre indsamler vegetationsprøver for bedre at forstå den rolle, planter spiller i at hæve jordniveauerne. Og et andet hold vil se nærmere på, hvor der aflejres sediment i vådområderne.

Separat, besætninger i tre fly vil flyve over udpegede områder samtidigt for at indhente data via specialiserede fjernmålingsinstrumenter, der vil give et komplet landskabs-niveau perspektiv. Et fly, udstyret med NASAs AirSWOT-instrument, vil måle vandoverfladehøjde og hældning i kanalerne, floder, og søer, der udgør deltaområdet. Dette vil hjælpe videnskabsmænd med at vurdere mængden af ​​vand, der strømmer gennem kanaler.

Et andet fly, udstyret med agenturets AVIRIS-NG instrument, vil estimere kulstof og sediment i vandet, supplerer de data, der indsamles med båd og dækker et større område. Det vil også returnere data om typen og mængden af ​​tilstedeværende planter og vegetation.

NASA's UAVSAR-instrument vil være på det tredje plan og måle ændringer i vandstanden i marsken, hvilket vil give forskerne et klarere billede af, hvordan vådområderne er forbundet med de åbne vandkanaler, og hvordan vandet strømmer i dem.

Forskere vil bruge kombinationen af ​​disse data til at kalibrere og validere modeller, der vil blive brugt til at forudsige gevinsten og tabet af land i deltaet under forskellige scenarier med havniveaustigning, floden flyder, og vandskelhåndtering.

Deltaer beskytter indre områder mod vind og oversvømmelser under storme, de tjener som en første forsvarslinje mod havniveaustigning, og de er hjemsted for mange arter af planter og dyreliv. Mississippi River Delta, en af ​​verdens største, hjælper også med at drive de lokale og nationale økonomier via skibsfart, kommercielt fiskeri, og turisme.

Men deltaet mister hurtigt landareal:I løbet af de sidste 80 år, den er skrumpet med omkring 2, 000 kvadrat miles (5, 000 kvadratkilometer) – stort set et område på størrelse med staten Delaware. Naturligt forekommende deltaer udvikler sig i en delikat balance mellem jordtab fra jordkomprimering og jordsænkning - som kan fremskyndes ved udvinding af underjordisk vand, petroleum, og naturgas - og opbygning af jord fra akkumuleret sediment og plantevækst. Når deltaer ikke akkumulerer sediment hurtigt nok til at opveje havniveaustigning og jordsynk, de drukner i det væsentlige.

"Millioner af mennesker lever af og lever af tjenester leveret af kystdeltaer som Mississippi River Delta. Men havniveaustigningen får mange store deltaer til at miste land eller helt forsvinde, tager disse tjenester med sig, " sagde Simard. "Vi håber at være i stand til at forudsige, hvor og hvorfor nogle dele af regionen vil forsvinde, og andre sandsynligvis vil overleve."

På trods af forsinkelsen, holdet havde lidt nedetid i løbet af det sidste år. De har arbejdet hårdt på at finjustere deres algoritmer og modeller, at lave opgraderinger til noget af deres udstyr, og færdiggøre et nyt sæt logistik, som pandemien har medført.

"Naturligvis, en af ​​vores prioriteter er at få data af højeste kvalitet, men det har også sikret, at alle, der bliver sendt i marken, er fortrolige med planen, " sagde Jones. "Vi har haft meget åben kommunikation om det, og generelt, alle har gjort et fantastisk stykke arbejde med at navigere i den komplicerede logistik, der er nødvendig for, at vi kan have en sikker og succesfuld kampagne."

Delta-X-teamet forventer at have de første videnskabelige resultater fra kampagnen senere i år. Planlægningen af ​​en anden kampagne i efteråret er også i gang.