O Wallops Flight Facility Aircraft Office opera a aeronave de pesquisa NASA C-23 Sherpa disponível para apoiar pesquisas científicas aerotransportadas. O C-23 é uma aeronave turboélice de dois motores projetada para operar nas condições mais árduas, em uma ampla gama de configurações de missão. Crédito:NASA
Em maio, uma equipe de cientistas de Goddard começará a medir gases de efeito estufa na região do Meio-Atlântico - uma área escolhida em parte porque abrange uma variedade de vegetação, clima, e tipos de solo que influenciam a troca de dióxido de carbono e metano entre a Terra e a atmosfera.
A campanha aerotransportada, chamado de experimento de fluxo aerotransportado de carbono, ou CARAFE, poderia ajudar os cientistas a entender melhor o processo de intercâmbio, também conhecido como fluxo, e melhorar os modelos de computador que prevêem os sumidouros de carbono da Terra, áreas naturais ou artificiais que absorvem dióxido de carbono ou metano.
O que os cientistas sabem
Os cientistas sabem quanto dióxido de carbono é produzido anualmente pela queima de combustíveis fósseis. Eles também sabem que cerca de 44% dessas emissões ficam na atmosfera e que os oceanos e os sumidouros absorvem o resto. O que eles também não sabem é quais mecanismos biológicos atualmente controlam a absorção e armazenamento em gramíneas, cultivo, e árvores. Eles também não sabem se esses sumidouros continuarão, considerando as emissões cada vez maiores e as mudanças climáticas.
Atualmente, a maioria dos dados de fluxo são coletados em torres ou inferidos a partir de medições de carbono atmosférico, incluindo aqueles de satélites. Infelizmente, as torres normalmente medem apenas as condições que ocorrem em suas vizinhanças gerais.
CARAFE ajudará a corrigir isso. A equipe usará os dados do CARAFE para determinar o quão bem os modelos de computador representam as variações de fluxo regionais e comparar as taxas de fluxo de superfície reais com aquelas inferidas de dados de satélite - ambos os quais ajudarão a melhorar a modelagem computacional atmosférica e de ecossistema existente. Essas análises podem ajudar a melhorar as representações da superfície da terra em modelos de tempo e clima.
Os cientistas de Goddard, Randy Kawa (sentado) e Paul Newman, estarão voando modificados, analisadores de metano / dióxido de carbono disponíveis no mercado, sensores de vento, Câmera, e GPS em uma aeronave C-23 Sherpa para obter medições regionais de fluxo de carbono. Eles são retratados aqui com o computador na frente e um dos instrumentos atrás da tela. Crédito:NASA / W. Hrybyk
"Esperamos poder demonstrar o valor dessas medições, "disse o investigador principal do CARAFE, Randy Kawa, um especialista em modelagem de carbono. "Queremos construir uma imagem confiável e consistente dos fluxos de dióxido de carbono e metano e sua dependência do biológico subjacente, geológico, clima, e processos químicos. Isso permitirá que os tomadores de decisão tomem decisões mais bem informadas sobre a política e os impactos dos gases de efeito estufa. "
Campanha de um mês
Durante a campanha de um mês, uma aeronave C-23 Sherpa da NASA da Instalação de Voo Wallops na Costa Leste da Virgínia voará em várias altitudes sobre a área da Floresta de Pocomoke na Costa Leste de Maryland; áreas agrícolas e pântanos de maré da costa oriental da Virgínia ao sul de Delaware; a Baía de Chesapeake e o Oceano Atlântico; sul de Maryland; o New Jersey Pine Barrens na porção sul do estado; e o rio Alligator e o Great Dismal Swamp no leste da Carolina do Norte e sudeste da Virgínia.
Ao voar "baixo e lento, "a campanha foi modificada, analisadores de metano / dióxido de carbono disponíveis no mercado, sensores de vento, Câmera, e o GPS irá reunir 10 medições cuidadosamente sincronizadas por segundo. Especificamente, os instrumentos irão medir os níveis de gases de efeito estufa ao longo das linhas das árvores e velocidades verticais do vento, que, quando combinados, revelam a rapidez com que esses gases se transferem de ou para a atmosfera.
"Se os dados do GPS estiverem errados mesmo por meio segundo, as medições de fluxo estão desligadas, "disse o Co-Investigador Principal da CARAFE, Paul Newman, acrescentando que a equipe usou o financiamento do programa interno de Pesquisa e Desenvolvimento da Goddard para modificar os instrumentos e desenvolver o sistema de dados.
"O que estamos tentando determinar é a velocidade com que as árvores absorvem dióxido de carbono, "disse ele." Esta taxa difere para diferentes árvores, arbustos, gramíneas, e outras condições. Todos têm diferentes níveis de absorção. Muda se a vegetação não tiver água suficiente, por exemplo, ou se é saudável. Devemos representar isso em nossos modelos. Temos que entender as taxas. "
