Эмили Уилсон, ученый из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, будет использовать свой недавно запатентованный миниатюрный лазерный гетеродинный радиометр (mini-LHR) для проведения междисциплинарной полевой кампании в трех местах, каждая из которых представляет разные типы вечная мерзлота — около Фэрбенкса, Аляска, в июне. Ее команда разработала уникальный комплексный эксперимент, который регистрирует глубину и структуру вечной мерзлоты, метеорологические данные и концентрации метана и углекислого газа во время сезонного таяния грунта.
Многодисциплинарный подход
"При повышении средней глобальной температуры выброс этих газов может вызвать усиленный эффект", — сказала она. «Эти данные позволят нам оценить колебания выбросов от тающей вечной мерзлоты."
Вечная мерзлота — это вечномерзлый грунт. Вечная мерзлота, составляющая 24 процента территории Северного полушария, содержит старые отложения органического углерода — некоторые реликты последнего оледенения — которые заперты под поверхностью. Ученые заметили, что большее количество верхнего слоя вечной мерзлоты или активного слоя тает каждое лето, вызывая опасения, что таяние может привести к значительным выбросам парниковых газов.
Еще больше усугубляет ситуацию тот факт, что, хотя метан не задерживается в атмосфере так долго, как углекислый газ, он более эффективен и поглощает тепло, создавая положительную обратную связь, при которой выбросы приводят к еще большему потеплению, что, в свою очередь, ускоряет оттепель.
По словам Уилсона, портативный мини-LDR идеально подходит для изучения вечной мерзлоты.
Состоящий из имеющихся в продаже компонентов, прибор буквально может пойти куда угодно, чтобы измерить углекислый газ и метан в атмосферном столбе, то есть уровни этих газов в вертикальном столбце, простирающемся от земли в космос. В настоящее время единственной наземной сетью, которая измеряет эти два парниковых газа в атмосферном столбе, является сеть наблюдения за общим содержанием углерода в столбе.
Тем не менее, сеть имеет 22 действующих пункта по всему миру с ограниченным покрытием в Арктике.
«Мы нацелены на районы с ограниченным покрытием», — сказала она.
Чтобы подготовиться к кампании, Уилсон сделала свой инструмент более прочным и чувствительным.
Она добавила порт спутниковой связи для удаленного извлечения данных, терморегулируемый корпус прибора для защиты прибора от изменения температуры, а также солнечную сеть и систему хранения аккумуляторов для питания прибора в удаленных местах.