Última primavera, Os pesquisadores da NASA sobrevoaram os Everglades e Porto Rico para medir como os manguezais e as florestas tropicais crescem e evoluem ao longo do tempo. Cinco meses depois, os furacões Irma e Maria rasgaram essas áreas de estudo - criando uma oportunidade única para investigar os efeitos devastadores de grandes tempestades nesses ecossistemas, bem como sua recuperação gradual.

Voando nos mesmos caminhos sobre os Everglades três meses após o furacão Irma, as descobertas preliminares dos cientistas revelam que 60 por cento das florestas de mangue analisadas foram severamente ou severamente danificadas. Semana que vem, a equipe retornará a Porto Rico para conduzir um levantamento aéreo da floresta tropical lá - quantificando os danos e possivelmente identificando locais vulneráveis ​​a deslizamentos de terra.

A vista do sudeste da Flórida, menos de três meses após a passagem do furacão Irma, revelou faixas de árvores sem folhas e galhos quebrados, até mesmo árvores de mangue arrancadas.

"É impressionante o quanto foi perdido. A questão é:quais áreas irão crescer novamente e quais áreas não, "disse Lola Fatoyinbo, um cientista de sensoriamento remoto no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland e o principal investigador do projeto na Flórida. "Esta é uma oportunidade - com todos esses dados, podemos realmente fazer a diferença na compreensão de como os furacões afetam os ecossistemas de manguezais da Flórida. "

O projeto do sul da Flórida começou com uma pergunta sobre como os ecossistemas de água doce, como os pântanos de serras dos Everglades, estão em transição para ecossistemas de água salgada. Esta mudança, que pode resultar da elevação do nível do mar e da erosão costeira, pode impactar os micróbios locais do solo, vegetação e até mesmo os aquíferos de Miami para sua água potável.

Os cientistas têm usado dados dos satélites Landsat para medir a extensão dos danos do furacão às florestas nos últimos 30 anos. As imagens do Landsat não fornecem apenas informações sobre a extensão dos danos, mas também o tempo que a floresta leva para se recuperar. Ao mesmo tempo, as imagens de satélite também podem identificar áreas onde florestas vulneráveis ​​foram substituídas por águas abertas.

"Queremos saber a rapidez com que essa transição está acontecendo. Combinando as mudanças espaciais medidas por satélite com as informações estruturais que medimos do ar, podemos estimar onde estão os principais habitats mais vulneráveis ​​a furacões e intrusão de água salgada, "disse David Lagomasino, um cientista de sensoriamento remoto em Goddard.

Uma equipe de cientistas trabalhou com gestores de terras locais, incluindo o Parque Nacional Everglades e Florida Fish and Wildlife, planejar e executar voos de coleta de dados em abril de 2017 para um instrumento científico chamado Goddard's Lidar, Imageador hiperespectral e térmico, ou G-LiHT. G-LiHT coleta várias medições simultaneamente, incluindo as alturas da vegetação de um instrumento lidar, e fotografias de alta resolução.

"Tínhamos esse conjunto de dados incrível - então o furacão passou, "Lagomasino disse. Furacão Irma, com ventos superiores a 140 milhas por hora (225 quilômetros por hora), varreu o Parque Nacional Everglades em 10 de setembro, 2017. "Os furacões são uma parte natural do ecossistema, e sabemos que depois dos furacões, o ecossistema retorna em sua maior parte. Mas não cem por cento. ”Áreas sem árvores de mangue sobreviventes ou regeneradas podem colocar os ecossistemas vizinhos em risco de impactos adicionais de tempestades e intrusão de água salgada.

Depois que a equipe refez os mesmos caminhos ao longo de 500 milhas quadradas (1, 300 km quadrados) de pântanos, uma análise preliminar dos dois conjuntos de voos descobriu que as lacunas no dossel de galhos quebrados e árvores arrancadas cobriam 40 por cento da área. Nas áreas mais atingidas, as medições de altura do G-LiHT mostraram que a altura média do dossel da floresta foi encurtada em 3 a 5 pés (1 a 1,5 metros) devido à queda de galhos e árvores.

Os pesquisadores também se juntaram a cientistas de agências e organizações locais para medir o impacto do furacão a partir do solo. Caminhando para os pântanos, eles usaram scanners a laser para obter imagens tridimensionais das árvores, galhos e até folhas que compõem a estrutura da floresta.

"O número de árvores derrubadas, apenas completamente estilhaçado em alguns casos, foi impressionante de ver, "disse Lagomasino.

A equipe agora planeja comparar conjuntos de dados de antes e depois do furacão para ver se as áreas que estavam sob estresse antes da tempestade - seja por invasão de água salgada, desenvolvimentos próximos, ou outros motivos - correspondem às áreas que não se recuperam tão rapidamente, ou não se recuperam de jeito nenhum. Lagomasino também gostaria de procurar outros padrões de danos e estimar a mortalidade das árvores. Coletivamente, os dados do G-LiHT ajudarão a fornecer uma melhor compreensão da vulnerabilidade dos ecossistemas costeiros da Flórida a tempestades.

"Há tantos dados, e estamos tentando ver agora o que pode nos dar informações importantes sobre a paisagem antes de entrarmos na próxima temporada de furacões, "Lagomasino disse." Há muito o que fazer. "

O armazenamento de dados pós-furacão - todos gratuitos e disponíveis ao público - está prestes a crescer. Voos do G-LiHT sobre Porto Rico, que foi atingido pelo furacão Irma e pelo furacão Maria de categoria 4 em 20 de setembro, estão programados para começar na próxima semana.

A equipe fará as mesmas rotas de vôo pesquisadas em março de 2017, com algumas rotas adicionais projetadas para coletar dados sobre deslizamentos de terra e outros locais de interesse. Como fizeram na Flórida, eles trabalharão com ecologistas e administradores florestais locais para relacionar o que medem do ar com o que medem do solo.

"É uma boa maneira de documentar quais áreas foram mais suscetíveis a eventos como o furacão Maria, "disse Bruce Cook, Cientista chefe do G-LiHT na NASA Goddard. "E também é uma forma de começar a rastrear a recuperação. Muitas pessoas estão interessadas na recuperação, e sobre o que podemos estar falando em termos de restabelecimento das florestas no futuro, e se vai exigir intervenção humana. "