Phytoplakton pigment concentrations during POLARSTERN cruise ANT-XXVIII/3 and SONNE cruise SO218

Diatoms are the major marine primary producers on the global scale and, recently, several methods have been developed to retrieve their abundance or dominance from satellite remote sensing data. In this work, we highlight the importance of the Southern Ocean (SO) in developing a global algorithm for diatom using an Abundance Based Approach (ABA). A large global in situ data set of phytoplankton pigments was compiled, particularly with more samples collected in the SO. We revised the ABA to take account of the information on the penetration depth (Zpd) and to improve the relationship between diatoms and total chlorophyll-a (TChla). The results showed that there is a distinct relationship between diatoms and TChla in the SO, and a new global model (ABAZpd) improved the estimation of diatoms abundance by 28% in the SO compared with the original ABA model. In addition, we developed a regional model for the SO which further improved the retrieval of diatoms by 17% compared with the global ABAZpd model. As a result, we found that diatom may be more abundant in the SO than previously thought. Linear trend analysis of diatom abundance using the regional model for the SO showed that there are statistically significant trends, both increasing and decreasing, in diatom abundance over the past eleven years in the region.

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.

Continuidades y rupturas en el discurso regional argentino : El proceso de construcción conceptual de la Pampa

El presente artículo tiene como objetivo comparar las principales propuestas de regionalización del territorio argentino buscando establecer -a partir de su relevamiento, análisis y comparación- continuidades y rupturas en torno a la construcción conceptual de la Pampa. Esta preocupación se establece dentro de la perspectiva que señala que la geografía regional -en tanto modalidad de escritura geográfica que apela a la distinción, nominación y ordenamiento de entidades subnacionales para ofrecer interpretaciones de conjunto sobre el territorio y la sociedad de un país-, en sus diversas propuestas, implica modos de representar y de abordar las asimetrías internas de una sociedad. Se profundiza, entonces, tanto en los diversos paradigmas sobre los cuales se han establecido dichas propuestas como en las construcciones que estas han desarrollado de la región en cuestión. Se trata de una unidad geográfica que ha sido recurrentemente imaginada como poseedora de una supuesta centralidad basada en el peso demográfico e industrial, el nivel de la productividad agropecuaria, la generación de grandes riquezas económicas, su historia, y el rol aglutinador/articulador de la economía y la política

High-resolution ice thickness and bed topography of a land-terminating section of the Greenland Ice Sheet, with links to GeoTIFFs and text files

We present ice thickness and bed topography maps with a high spatial resolution (250-500 m) of a land-terminating section of the Greenland Ice Sheet derived from ground-based and airborne radar surveys. The data have a total area of ~12 000 km^2 and cover the whole ablation area of the outlet glaciers of Isunnguata Sermia, Russell, Leverett, Ørkendalen and Isorlersuup up to the long-term mass balance equilibrium line altitude at ~1600 m above sea level. The bed topography shows highly variable subglacial trough systems, and the trough of Isunnguata Sermia Glacier is overdeepened and reaches an elevation of ~500 m below sea level. The ice surface is smooth and only reflects the bedrock topography in a subtle way, resulting in a highly variable ice thickness. The southern part of our study area consists of higher bed elevations compared to the northern part. The compiled data sets of ground-based and airborne radar surveys cover one of the most studied regions of the Greenland Ice Sheet and can be valuable for detailed studies of ice sheet dynamics and hydrology.

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.

Continuidades y rupturas en el discurso regional argentino : El proceso de construcción conceptual de la Pampa

El presente artículo tiene como objetivo comparar las principales propuestas de regionalización del territorio argentino buscando establecer -a partir de su relevamiento, análisis y comparación- continuidades y rupturas en torno a la construcción conceptual de la Pampa. Esta preocupación se establece dentro de la perspectiva que señala que la geografía regional -en tanto modalidad de escritura geográfica que apela a la distinción, nominación y ordenamiento de entidades subnacionales para ofrecer interpretaciones de conjunto sobre el territorio y la sociedad de un país-, en sus diversas propuestas, implica modos de representar y de abordar las asimetrías internas de una sociedad. Se profundiza, entonces, tanto en los diversos paradigmas sobre los cuales se han establecido dichas propuestas como en las construcciones que estas han desarrollado de la región en cuestión. Se trata de una unidad geográfica que ha sido recurrentemente imaginada como poseedora de una supuesta centralidad basada en el peso demográfico e industrial, el nivel de la productividad agropecuaria, la generación de grandes riquezas económicas, su historia, y el rol aglutinador/articulador de la economía y la política

Static GPS measurements and elevation model in the hinterland of Neumayer

As part of the CryoSat Cal/Val activities and the pre-site survey for an ice core drilling contributing to the International Partnerships in Ice Core Sciences (IPICS), ground based kinematic GPS measurements were conducted in early 2007 in the vicinity of the German overwintering station Neumayer (8.25° W and 70.65° S). The investigated area comprises the regions of the ice tongues Halvfarryggen and Søråsen, which rise from the Ekströmisen to a maximum of about 760 m surface elevation, and have an areal extent of about 100 km x 50 km each. Available digital elevation models (DEMs) from radar altimetry and the Antarctic Digital Database show elevation differences of up to hundreds of meters in this region, which necessitated an accurate survey of the conditions on-site. An improved DEM of the Ekströmisen surroundings is derived by a combination of highly accurate ground based GPS measurements, satellite derived laser altimetry data (ICESat), airborne radar altimetry (ARA), and radio echo sounding (RES). The DEM presented here achieves a vertical accuracy of about 1.3 m and can be used for improved ice dynamic modeling and mass balance studies.

Continuidades y rupturas en el discurso regional argentino : El proceso de construcción conceptual de la Pampa

El presente artículo tiene como objetivo comparar las principales propuestas de regionalización del territorio argentino buscando establecer -a partir de su relevamiento, análisis y comparación- continuidades y rupturas en torno a la construcción conceptual de la Pampa. Esta preocupación se establece dentro de la perspectiva que señala que la geografía regional -en tanto modalidad de escritura geográfica que apela a la distinción, nominación y ordenamiento de entidades subnacionales para ofrecer interpretaciones de conjunto sobre el territorio y la sociedad de un país-, en sus diversas propuestas, implica modos de representar y de abordar las asimetrías internas de una sociedad. Se profundiza, entonces, tanto en los diversos paradigmas sobre los cuales se han establecido dichas propuestas como en las construcciones que estas han desarrollado de la región en cuestión. Se trata de una unidad geográfica que ha sido recurrentemente imaginada como poseedora de una supuesta centralidad basada en el peso demográfico e industrial, el nivel de la productividad agropecuaria, la generación de grandes riquezas económicas, su historia, y el rol aglutinador/articulador de la economía y la política

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.

Seagrass time-series analysis products, in Moreton Bay, Australia, with links to GeoTIFFs

The spatial and temporal dynamics of seagrasses have been well studied at the leaf to patch scales, however, the link to large spatial extent landscape and population dynamics is still unresolved in seagrass ecology. Traditional remote sensing approaches have lacked the temporal resolution and consistency to appropriately address this issue. This study uses two high temporal resolution time-series of thematic seagrass cover maps to examine the spatial and temporal dynamics of seagrass at both an inter- and intra-annual time scales, one of the first globally to do so at this scale. Previous work by the authors developed an object-based approach to map seagrass cover level distribution from a long term archive of Landsat TM and ETM+ images on the Eastern Banks (~200 km**2), Moreton Bay, Australia. In this work a range of trend and time-series analysis methods are demonstrated for a time-series of 23 annual maps from 1988 to 2010 and a time-series of 16 monthly maps during 2008-2010. Significant new insight was presented regarding the inter- and intra-annual dynamics of seagrass persistence over time, seagrass cover level variability, seagrass cover level trajectory, and change in area of seagrass and cover levels over time. Overall we found that there was no significant decline in total seagrass area on the Eastern Banks, but there was a significant decline in seagrass cover level condition. A case study of two smaller communities within the Eastern Banks that experienced a decline in both overall seagrass area and condition are examined in detail, highlighting possible differences in environmental and process drivers. We demonstrate how trend and time-series analysis enabled seagrass distribution to be appropriately assessed in context of its spatial and temporal history and provides the ability to not only quantify change, but also describe the type of change. We also demonstrate the potential use of time-series analysis products to investigate seagrass growth and decline as well as the processes that drive it. This study demonstrates clear benefits over traditional seagrass mapping and monitoring approaches, and provides a proof of concept for the use of trend and time-series analysis of remotely sensed seagrass products to benefit current endeavours in seagrass ecology.

Benthic and substrate cover data derived from photo-transect surveys in Heron Reef

Underwater georeferenced photo-transect survey was conducted on September 23 - 27, 2007 at different sections of the reef flat, reef crest and reef slope in Heron Reef. For this survey a snorkeler or diver swam over the bottom while taking photos of the benthos at a set height using a standard digital camera and towing a surface float GPS which was logging its track every five seconds. A standard digital compact camera was placed in an underwater housing and fitted with a 16 mm lens which provided a 1.0 m x 1.0 m footprint, at 0.5 m height above the benthos. Horizontal distance between photos was estimated by three fin kicks of the survey diver/snorkeler, which corresponded to a surface distance of approximately 2.0 - 4.0 m. The GPS was placed in a dry-bag and logged its position as it floated at the surface while being towed by the photographer. A total of 3,586 benthic photos were taken. A floating GPS setup connected to the swimmer/diver by a line enabled recording of coordinates of each benthic. Approximation of coordinates of each benthic photo was done based on the photo timestamp and GPS coordinate time stamp, using GPS Photo Link Software (www.geospatialexperts.com). Coordinates of each photo were interpolated by finding the gps coordinates that were logged at a set time before and after the photo was captured. Benthic or substrate cover data was derived from each photo by randomly placing 24 points over each image using the Coral Point Count excel program (Kohler and Gill, 2006). Each point was then assigned to 1 out of 80 cover types, which represented the benthic feature beneath it. Benthic cover composition summary of each photo scores was generated automatically using CPCE program. The resulting benthic cover data of each photo was linked to gps coordinates, saved as an ArcMap point shapefile, and projected to Universal Transverse Mercator WGS84 Zone 56 South.

Victorian Dominant Land Cover, 2009-2013

There is a demand for regularly updated, broad-scale, accurate land cover information in Victoria from multiple stakeholders. This paper documents the methods used to generate an annual dominant land cover (DLC) map for Victoria, Australia from 2009 to 2013. Vegetation phenology parameters derived from an annual time series of the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer Vegetation Indices 16-day 250 m (MOD13Q1) product were used to generate annual DLC maps, using a three-tiered hierarchical classification scheme. Classification accuracy at the broadest (primary) class level was over 91% for all years, while it ranged from 72 to 81% at the secondary class level. The most detailed class level (tertiary) had accuracy levels ranging from 61 to 68%. The approach used was able to accommodate variable climatic conditions, which had substantial impacts on vegetation growth patterns and agricultural production across the state between both regions and years. The production of an annual dataset with complete spatial coverage for Victoria provides a reliable base data set with an accuracy that is fit-for-purpose for many applications.

(Table 1) Accumulation and ice discharge of West Antarctic glaciers draining into the Amundsen Sea between 1974 and 2007

The Advanced Land Observation System (ALOS) Phased-Array Synthetic-Aperture Radar (PALSAR) is an L-band frequency (1.27 GHz) radar capable of continental-scale interferometric observations of ice sheet motion. Here, we show that PALSAR data yield excellent measurements of ice motion compared to C-band (5.6 GHz) radar data because of greater temporal coherence over snow and firn. We compare PALSAR velocities from year 2006 in Pine Island Bay, West Antarctica with those spanning years 1974 to 2007. Between 1996 and 2007, Pine Island Glacier sped up 42% and ungrounded over most of its ice plain. Smith Glacier accelerated 83% and ungrounded as well. Their largest speed up are recorded in 2007. Thwaites Glacier is not accelerating but widening with time and its eastern ice shelf doubled its speed. Total ice discharge from these glaciers increased 30% in 12 yr and the net mass loss increased 170% from 39 ± 15 Gt/yr to 105 ± 27 Gt/yr. Longer-term velocity changes suggest only a moderate loss in the 1970s. As the glaciers unground into the deeper, smoother beds inland, the mass loss from this region will grow considerably larger in years to come.

Plant Functional Type (PFT) map over Siberia derived from GlobCover 2005 dataset, link to dataset in NetCDF format

High-latitude ecosystems play an important role in the global carbon cycle and in regulating the climate system and are presently undergoing rapid environmental change. Accurate land cover data sets are required to both document these changes as well as to provide land-surface information for benchmarking and initializing Earth system models. Earth system models also require specific land cover classification systems based on plant functional types (PFTs), rather than species or ecosystems, and so post-processing of existing land cover data is often required. This study compares over Siberia, multiple land cover data sets against one another and with auxiliary data to identify key uncertainties that contribute to variability in PFT classifications that would introduce errors in Earth system modeling. Land cover classification systems from GLC 2000, GlobCover 2005 and 2009, and MODIS collections 5 and 5.1 are first aggregated to a common legend, and then compared to high-resolution land cover classification systems, vegetation continuous fields (MODIS VCFs) and satellite-derived tree heights (to discriminate against sparse, shrub, and forest vegetation). The GlobCover data set, with a lower threshold for tree cover and taller tree heights and a better spatial resolution, tends to have better distributions of tree cover compared to high-resolution data. It has therefore been chosen to build new PFT maps for the ORCHIDEE land surface model at 1 km scale. Compared to the original PFT data set, the new PFT maps based on GlobCover 2005 and an updated cross-walking approach mainly differ in the characterization of forests and degree of tree cover. The partition of grasslands and bare soils now appears more realistic compared with ground truth data. This new vegetation map provides a framework for further development of new PFTs in the ORCHIDEE model like shrubs, lichens and mosses, to represent the water and carbon cycles in northern latitudes better. Updated land cover data sets are critical for improving and maintaining the relevance of Earth system models for assessing climate and human impacts on biogeochemistry and biophysics.

Chlorophyll a in Arctic Ocean, Fram Strait, and Greenland Sea, 1991-2012

Between Greenland and Spitsbergen, Fram Strait is a region where cold ice-covered Polar Water exits the Arctic Ocean with the East Greenland Current (EGC) and warm Atlantic Water enters the Arctic Ocean with the West Spitsbergen Current (WSC). In this compilation, we present two different data sets from plankton ecological observations in Fram Strait: (1) long-term measurements of satellite-derived (1998-2012) and in situ chlorophyll a (chl a) measurements (mainly summer cruises, 1991-2012) plus protist compositions (a station in WSC, eight summer cruises, 1998-2011); and (2) short-term measurements of a multidisciplinary approach that includes traditional plankton investigations, remote sensing, zooplankton, microbiological and molecular studies, and biogeochemical analyses carried out during two expeditions in June/July in the years 2010 and 2011. Both summer satellite-derived and in situ chl a concentrations showed slight trends towards higher values in the WSC since 1998 and 1991, respectively. In contrast, no trends were visible in the EGC. The protist composition in the WSC showed differences for the summer months: a dominance of diatoms was replaced by a dominance of Phaeocystis pouchetii and other small pico- and nanoplankton species. The observed differences in eastern Fram Strait were partially due to a warm anomaly in the WSC. Although changes associated with warmer water temperatures were observed, further long-term investigations are needed to distinguish between natural variability and climate change in Fram Strait. Results of two summer studies in 2010 and 2011 revealed the variability in plankton ecology in Fram Strait.