En NASA-ledd insats för att främja vår förmåga att övervaka förändrade arktiska och boreala ekosystem har startat sin andra säsong, med det första flygplanet som flyger över Alaska och nordvästra Kanada den här månaden.

Forskare med experimentet med arktiskt-borealt sårbarhet, eller ovanför, kommer att flyga sviter av vetenskapliga instrument på nio plan i sommar, förutom markbaserat fältarbete i skog och permafrosttundra. Under de planerade tio åren har ABOVE -fältkampanjen kommer att samla in data för att bättre förstå hur miljöförändringar i norra norden påverkar den lokala miljön, och hur dessa förändringar i slutändan kan påverka människor och platser utanför Arktis.

"Vi börjar ta upp några av de stora frågorna om klimatsystemet, till exempel hur förändringar i arktiska ekosystem påverkar utbytet av kol mellan mark- och vattenytan och atmosfären, "sa Peter Griffith, ÖVER projektledare vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland.

Fältkampanjen ABoVE startade officiellt 2016, med hundratals forskare från universitet, statliga myndigheter, och amerikanska och kanadensiska federala byråer som utför fältarbete på skogens struktur, permafrost tina, utbyte av koldioxid mellan atmosfären och land, djurlivsmiljö och mer.

Den här sommaren, kampanjen utökas till att omfatta mätning av regionen från flygplan med hjälp av toppmoderna sensorer som kan bli grunden för nästa generation av rymdfödda sensorer för att studera markbundna ekosystem. Mellan slutet av maj och oktober, det kommer att finnas minst ett flygplan i fältet när som helst. Data från dessa flygningar länkar de detaljerade mätningar forskare kan samla på en specifik plats på marken med hela regionen, men mindre detaljerad, vyer från satelliter, Sa Griffith.

"Den luftburna kampanjen ger det vetenskapliga sambandet mellan observationerna på marken och observationerna från rymden, "sa han." Det gör att vi kan skala de intensiva mätningarna på en specifik studieplats, till ett stort landskap som verkligen är skrämmande i storlek. "

Instrument som samlar in data för ABOVE i sommar, flyger mest från Fairbanks, Alaska och Yellowknife, Kanada är:

• Airborne Microwave Observatory of Subcanopy and Subsurface (AirMOSS) instrument, på NASAs Johnson Space Center G-III-flygplan, och den obebodda luftfartygssyntetiska bländarradaren (UAVSAR), på NASA:s Armstrong Flight Research Center C-20A-flygplan. Båda radarinstrumenten kommer att studera jordar - mäta markfuktigheten, om jorden är frusen, och djupet av den tinade jorden.
• Landet, Vegetation and Ice Sensor (LVIS) på Dynamic Aviation's B200T -flygplan. LVIS är ett lidarinstrument som mäter vegetationsstruktur och mark topografi, och, tillsammans med andra uppgifter, gör det möjligt för forskare att studera hur uppvärmningstemperaturer förändrar smink och omfattning av skogar, och hur upptining av permafrost förändrar ythöjderna.
• Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer (AVIRIS-NG) på Dynamic Aviation's B200-flygplan. AVIRIS är en bildspektrometer som samlar information om 224 våglängder, tillåter forskare att samla in data om vegetationshälsa och atmosfäriska egenskaper inklusive metanplommon.
• Airborne Surface Water and Ocean Topography (AirSWOT) radarinstrument på NASA AFRCs B-200-flygplan. AirSWOT, ett testbäddsinstrument för det planerade SWOT -satellituppdraget, planeras att lanseras 2021, kommer att mäta ytvattnets omfattning, inklusive över de arktiska områdena där sjöar ibland täcker hälften av landskapet.
• Instrumentsuiten Atmospheric Carbon (ATM-C), på Scientific Aviation's Mooney -flygplan. ATM -C kommer att mäta koldioxid - koldioxid, metan och kolmonoxid - i luften runt planet, informera pågående studier om utbyte av kol mellan atmosfären och marken.
• Chlorophyll Fluorescence Imaging Spectrometer (CFIS) på Twin Otter Internationals DHC6 -flygplan. CFIS är ett nytt instrument som kommer att använda en funktion i växtfysiologi - klorofyllen i löv fluorescerar när den fångar energi från solljus - för att uppskatta den totala tillväxttakten för växter i ett område.
• Den aktiva avkänningen av CO2 -utsläpp över nätter, Dagar, and Seasons (ASCENDS) instrumentpaket på NASA AFRC:s DC-8-flygplan. Flera instrument mäter koldioxid i atmosfärskolonnen, samla in data samt testa nya tillvägagångssätt som kan användas i ett kommande satellituppdrag.

"Det kommer att finnas en mängd data, "sa Scott Goetz, ÖVER vetenskaplig ledare och professor vid Northern Arizona University i Flagstaff. "Efter alla ansträngningar att samordna dessa mätningar, Vi kommer att ha data som täcker intensivt studerade fältsajter från många olika instrument och många olika perspektiv. "

Till exempel, han sa, lag som använder olika instrument kommer att kunna ge en detaljerad bild av landskapens variation över permafrost jämfört med områden utan permafrost. Forskare kommer att analysera olika datamängder för att avgöra hur mycket ofryst jord som finns ovanpå marken som är frusen under hela året, undersöka hur det förändras mellan säsonger, beskriv hur det påverkar vilka träd eller vegetation som växer ovanför och övervaka hur det tinande underlaget påverkar koldioxidutsläppen.

"Vi har planerat de luftburna kampanjdetaljerna under de senaste sex månaderna, och hela teamet är glada över att komma till vetenskapliga flygningar, "sa Charles Miller, ÖVER biträdande vetenskaplig ledare och forskare vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien. "Detta kommer att vara första gången som många av NASA:s luftburna sensorer har flugit längst i norr, och vi förväntar oss att de ska ge nya och unika insikter. Detta gäller särskilt för att använda innovativa kombinationer av flera sensorer - som radar plus lidar - för att studera komplexa interaktioner mellan permafrost, växtlighet och vatten. "

Mer än 500 forskare och supportpersonal är engagerade i ABOVE, Sa Goetz. Uppgifterna som samlats in i år kan också fungera som en baslinje för framtida luftburna insatser.

"Vi får se vilka förändringar det sker under en säsong, men vi kommer också att se det mellan åren, "sa han." Det här är kritiskt viktiga mätningar, i en tid då Arktis förändras snabbt. "