Retreat of top cliff of Kurungnakh Island, Lena Delta, Siberia, Russia, 2010-2014, with links to shapefiles

Thawing-induced cliff top retreat in permafrost landscapes is mainly due to thermo-erosion. Ground-ice-rich permafrost landscapes are specifically vulnerable to thermo-erosion and may show high degradation rates. Within the HGF Alliance Remote Sensing and the FP7 PAGE21 permafrost programs we investigated how SAR and optical remote sensing can contribute to the monitoring of erosion rates of ice-rich cliffs in Arctic Siberia (Lena Delta, Russia). We produced two different vector products: i) Intra-annual cliff top retreat based on TerraSAR-X (TSX) satellite data (2012-2014): High-temporal resolution time series of TSX satellite data allow the inter-annual and intra-annual monitoring of the upper cliff-line retreat also under bad weather conditions and continuous cloud coverage. This published SAR product contains the retreating upper cliff lines of a 1.5 km long part of eroding ice-rich coast of Kurungnakh Island in the central Lena Delta. The upper cliff line was mapped using a thresholding approach for images acquired in the years 2012, 2013 and 2014 for the months June (2013, 2014), July (2013, 2014), August (2012, 2013, 2014) and September (2013, 2014). The cliff top retreat vector product is called 'upper_cliff_TerraSAR-X'. While the 2014 cliff lines show a clear retreat of 2 to 3 m/month, the cliff top lines for 2012 and 2013 are not chronologically ordered. However, lines from the end of the season of a year are always close to the lines from the beginning of the next summer season, indicating low cliff retreat in winter. ii) 4-year cliff top retreat based on optical satellite data (2010-2014): Long-term cliff top retreat could be assessed with two high-spatial resolution optical satellite images (GeoEye-1, 2010-08-05 and Worldview-1, 2014-08-19). The cliff top retreat vector product is called 'upper_cliff_optical'. Results: The long-term cliff top retreat derived from optical satellite data are 35 m cliff retreat within 4 years. The higher-temporal resolution SAR data equivalently show long-term rates of 18 m within 2 years and nearly now degradation activities in winter but maximum erosion rates in summer months.The Intra-seasonal cliff top retreat lines from 2014 show a rate of 2 to 3 m per month.

XCO2 and XCH4 total column measurement during POLARSTERN cruise PS83 (ANT-XXIX/10), north-south gradient

A portable Fourier transform spectrometer (FTS), model EM27/SUN, was deployed onboard the research vessel Polarstern to measure the column-average dry air mole fractions of carbon dioxide (XCO2) and methane (XCH4) by means of direct sunlight absorption spectrometry. We report on technical developments as well as data calibration and reduction measures required to achieve the targeted accuracy of fractions of a percent in retrieved XCO2 and XCH4 while operating the instrument under field conditions onboard the moving platform during a 6-week cruise on the Atlantic from Cape Town (South Africa, 34° S, 18° E; 5 March 2014) to Bremerhaven (Germany, 54° N, 19° E; 14 April 2014). We demonstrate that our solar tracker typically achieved a tracking precision of better than 0.05° toward the center of the sun throughout the ship cruise which facilitates accurate XCO2 and XCH4 retrievals even under harsh ambient wind conditions. We define several quality filters that screen spectra, e.g., when the field of view was partially obstructed by ship structures or when the lines-of-sight crossed the ship exhaust plume. The measurements in clean oceanic air, can be used to characterize a spurious air-mass dependency. After the campaign, deployment of the spectrometer alongside the TCCON (Total Carbon Column Observing Network) instrument at Karlsruhe, Germany, allowed for determining a calibration factor that makes the entire campaign record traceable to World Meteorological Organization (WMO) standards. Comparisons to observations of the GOSAT satellite and concentration fields modeled by the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) demonstrate that the observational setup is well suited to provide validation opportunities above the ocean and along interhemispheric transects.

(Table 1) Normalized difference vegetation index in control and warming plots, Abisco Research Station

Extreme winter warming events in the sub-Arctic have caused considerable vegetation damage due to rapid changes in temperature and loss of snow cover. The frequency of extreme weather is expected to increase due to climate change thereby increasing the potential for recurring vegetation damage in Arctic regions. Here we present data on vegetation recovery from one such natural event and multiple experimental simulations in the sub-Arctic using remote sensing, handheld passive proximal sensors and ground surveys. Normalized difference vegetation index (NDVI) recovered fast (2 years), from the 26% decline following one natural extreme winter warming event. Recovery was associated with declines in dead Empetrum nigrum (dominant dwarf shrub) from ground surveys. However, E. nigrum healthy leaf NDVI was also reduced (16%) following this winter warming event in experimental plots (both control and treatments), suggesting that non-obvious plant damage (i.e., physiological stress) had occurred in addition to the dead E. nigrum shoots that was considered responsible for the regional 26% NDVI decline. Plot and leaf level NDVI provided useful additional information that could not be obtained from vegetation surveys and regional remote sensing (MODIS) alone. The major damage of an extreme winter warming event appears to be relatively transitory. However, potential knock-on effects on higher trophic levels (e.g., rodents, reindeer, and bear) could be unpredictable and large. Repeated warming events year after year, which can be expected under winter climate warming, could result in damage that may take much longer to recover.

Spectral reflectance library of selected biotic and abiotic coral reef features in Glovers Reef, Belize

Underwater spectral reflectance was measured for selected biotic and abiotic coral reef features of Glovers Reef, Belize from March 6 - 10, 2005. Spectral reflectance's of 63 different benthic types were obtained in-situ. An Ocean Optics USB2000 spectrometer was deployed in an custom made underwater housing with a 0.5 m fiber-optic probe mounted next to an artificial light source. Spectral readings were collected with the probe (bear fibre) about 5 cm from the target to ensure that the target would fill the field of view of the fiber optic (FOV diameter ~4.4 cm), as well as to reduce the attenuating effect of the intermediate water (Roelfsema et al., 2006). Spectral readings included for one target included: 1 reading of the covered spectral fibre to correct for instrument noise, 1 reading of spectralon panel mounted on divers wrist to measure incident ambient light, and 8 readings of the target. Spectral reflectance was calculated for each target by first subtracting the instrument noise reading from each other reading. The corrected target readings were then divided by the corrected spectralon reading resulting in spectral reflectance of each target reading. An average target spectral reflectance was calculated by averaging the eight individual spectral reflectance's of the target. If an individual target spectral reflectance was visual considered an outlier, it was not included in the average spectral reflectance calculation. See Roelfsema at al. (2006) for additional info on the methodology of underwater spectra collection.

Evaluación geoecológica de los paisajes del Departamento Minas (Provincia de Neuquén), para el estudio de la degradación de la tierra

Las sociedades en su afán de aprovechar los recursos naturales que la tierra le provee, han ido transformando permanentemente el medio que habitamos, generando una crisis ambiental que es tema de preocupación y permanente discusión en organismos, foros y conferencias relacionados con el cuidado y protección del medio ambiente. En las regiones áridas y semiáridas uno de los problemas ambientales más comunes es la degradación de tierras por efecto del sobrepastoreo. La tercera parte de la superficie terrestre del planeta es árida y semiárida y en ella los procesos de desertización se han intensificado en los últimos decenios. Según la Convención de las Naciones Unidas de lucha contra la Desertificación (CNULD), este problema amenaza al 40 por ciento aproximadamente, de la masa terrestre de nuestro planeta. Más de 1000 millones de personas en alrededor de 100 países están afectadas directamente por la desertificación o corren peligro de estarlo (CNULD, 2003), estimándose que "la pérdida de ingresos en las áreas afectadas alcanza a unos 42.000 millones de dólares". Argentina en general y la Patagonia en particular, no son ajenas a esta situación. La Secretaría de Recursos Naturales y Medio Ambiente Humano (1996), calcula que aproximadamente el 75 por ciento de nuestro territorio nacional se encuentra afectado por crecientes condiciones de aridez y en la Patagonia, el 90 por ciento de la superficie (unos 780.000 km2) presenta signos de degradación. De esta superficie, un 30 por ciento, está bajo procesos erosivos eólicos e hídricos severos o graves con tendencia a agravarse. Teniendo en cuenta esta situación, esta tesis tiene como propósito aplicar las concepciones metodológicas de la geoecología de los paisajes en el Departamento Minas (Provincia de Neuquén), con vistas a estudiar la estructura y funcionamiento de los paisajes, herramienta fundamental para comprender el fenómeno de la degradación de la tierra. El objetivo central de este trabajo consiste en estudiar la degradación de los paisajes de este lugar a partir de los preceptos de la geoecología, con apoyo de los Sistemas de Información Geográfica y la teledetección, estableciendo índices diagnósticos que reflejen la interacción e interdependencia entre los componentes naturales y sociales del paisaje. El estudio de los paisajes brinda la posibilidad de integrar transdisciplinariamente los conocimientos y percepciones de la diversidad geoecológica y socioeconómica desde una perspectiva dinámica. Mediante este análisis se puede arribar al conocimiento de las formas de ocupación y conservación de los recursos naturales procurando la protección de la oferta ecológica a largo plazo. El paisaje geográfico o geosistema se concibe como "un sistema espacio-temporal, complejo y abierto, que se origina y evoluciona justamente en la interfase naturaleza-sociedad, en un constante estado de intercambio de energía, materia e información, donde su estructura, funcionamiento, dinámica y evolución reflejan la interacción entre los componentes naturales (abióticos y bióticos), técnico-económicos y socio-culturales (Mateo, J. 1991; Salinas. E. 1991y 1997). Se trata de una formación socio-natural que constituye una categoría científica y como tal, será adoptada en este trabajo.

Evaluación geoecológica de los paisajes del Departamento Minas (Provincia de Neuquén), para el estudio de la degradación de la tierra

Las sociedades en su afán de aprovechar los recursos naturales que la tierra le provee, han ido transformando permanentemente el medio que habitamos, generando una crisis ambiental que es tema de preocupación y permanente discusión en organismos, foros y conferencias relacionados con el cuidado y protección del medio ambiente. En las regiones áridas y semiáridas uno de los problemas ambientales más comunes es la degradación de tierras por efecto del sobrepastoreo. La tercera parte de la superficie terrestre del planeta es árida y semiárida y en ella los procesos de desertización se han intensificado en los últimos decenios. Según la Convención de las Naciones Unidas de lucha contra la Desertificación (CNULD), este problema amenaza al 40 por ciento aproximadamente, de la masa terrestre de nuestro planeta. Más de 1000 millones de personas en alrededor de 100 países están afectadas directamente por la desertificación o corren peligro de estarlo (CNULD, 2003), estimándose que "la pérdida de ingresos en las áreas afectadas alcanza a unos 42.000 millones de dólares". Argentina en general y la Patagonia en particular, no son ajenas a esta situación. La Secretaría de Recursos Naturales y Medio Ambiente Humano (1996), calcula que aproximadamente el 75 por ciento de nuestro territorio nacional se encuentra afectado por crecientes condiciones de aridez y en la Patagonia, el 90 por ciento de la superficie (unos 780.000 km2) presenta signos de degradación. De esta superficie, un 30 por ciento, está bajo procesos erosivos eólicos e hídricos severos o graves con tendencia a agravarse. Teniendo en cuenta esta situación, esta tesis tiene como propósito aplicar las concepciones metodológicas de la geoecología de los paisajes en el Departamento Minas (Provincia de Neuquén), con vistas a estudiar la estructura y funcionamiento de los paisajes, herramienta fundamental para comprender el fenómeno de la degradación de la tierra. El objetivo central de este trabajo consiste en estudiar la degradación de los paisajes de este lugar a partir de los preceptos de la geoecología, con apoyo de los Sistemas de Información Geográfica y la teledetección, estableciendo índices diagnósticos que reflejen la interacción e interdependencia entre los componentes naturales y sociales del paisaje. El estudio de los paisajes brinda la posibilidad de integrar transdisciplinariamente los conocimientos y percepciones de la diversidad geoecológica y socioeconómica desde una perspectiva dinámica. Mediante este análisis se puede arribar al conocimiento de las formas de ocupación y conservación de los recursos naturales procurando la protección de la oferta ecológica a largo plazo. El paisaje geográfico o geosistema se concibe como "un sistema espacio-temporal, complejo y abierto, que se origina y evoluciona justamente en la interfase naturaleza-sociedad, en un constante estado de intercambio de energía, materia e información, donde su estructura, funcionamiento, dinámica y evolución reflejan la interacción entre los componentes naturales (abióticos y bióticos), técnico-económicos y socio-culturales (Mateo, J. 1991; Salinas. E. 1991y 1997). Se trata de una formación socio-natural que constituye una categoría científica y como tal, será adoptada en este trabajo.

Evaluación geoecológica de los paisajes del Departamento Minas (Provincia de Neuquén), para el estudio de la degradación de la tierra

Las sociedades en su afán de aprovechar los recursos naturales que la tierra le provee, han ido transformando permanentemente el medio que habitamos, generando una crisis ambiental que es tema de preocupación y permanente discusión en organismos, foros y conferencias relacionados con el cuidado y protección del medio ambiente. En las regiones áridas y semiáridas uno de los problemas ambientales más comunes es la degradación de tierras por efecto del sobrepastoreo. La tercera parte de la superficie terrestre del planeta es árida y semiárida y en ella los procesos de desertización se han intensificado en los últimos decenios. Según la Convención de las Naciones Unidas de lucha contra la Desertificación (CNULD), este problema amenaza al 40 por ciento aproximadamente, de la masa terrestre de nuestro planeta. Más de 1000 millones de personas en alrededor de 100 países están afectadas directamente por la desertificación o corren peligro de estarlo (CNULD, 2003), estimándose que "la pérdida de ingresos en las áreas afectadas alcanza a unos 42.000 millones de dólares". Argentina en general y la Patagonia en particular, no son ajenas a esta situación. La Secretaría de Recursos Naturales y Medio Ambiente Humano (1996), calcula que aproximadamente el 75 por ciento de nuestro territorio nacional se encuentra afectado por crecientes condiciones de aridez y en la Patagonia, el 90 por ciento de la superficie (unos 780.000 km2) presenta signos de degradación. De esta superficie, un 30 por ciento, está bajo procesos erosivos eólicos e hídricos severos o graves con tendencia a agravarse. Teniendo en cuenta esta situación, esta tesis tiene como propósito aplicar las concepciones metodológicas de la geoecología de los paisajes en el Departamento Minas (Provincia de Neuquén), con vistas a estudiar la estructura y funcionamiento de los paisajes, herramienta fundamental para comprender el fenómeno de la degradación de la tierra. El objetivo central de este trabajo consiste en estudiar la degradación de los paisajes de este lugar a partir de los preceptos de la geoecología, con apoyo de los Sistemas de Información Geográfica y la teledetección, estableciendo índices diagnósticos que reflejen la interacción e interdependencia entre los componentes naturales y sociales del paisaje. El estudio de los paisajes brinda la posibilidad de integrar transdisciplinariamente los conocimientos y percepciones de la diversidad geoecológica y socioeconómica desde una perspectiva dinámica. Mediante este análisis se puede arribar al conocimiento de las formas de ocupación y conservación de los recursos naturales procurando la protección de la oferta ecológica a largo plazo. El paisaje geográfico o geosistema se concibe como "un sistema espacio-temporal, complejo y abierto, que se origina y evoluciona justamente en la interfase naturaleza-sociedad, en un constante estado de intercambio de energía, materia e información, donde su estructura, funcionamiento, dinámica y evolución reflejan la interacción entre los componentes naturales (abióticos y bióticos), técnico-económicos y socio-culturales (Mateo, J. 1991; Salinas. E. 1991y 1997). Se trata de una formación socio-natural que constituye una categoría científica y como tal, será adoptada en este trabajo.