Uma equipe de pesquisadores da University of Missouri College of Agriculture, A Food and Natural Resources 'School of Natural Resources e o United States Forest Service estão continuando um esforço para pesquisar como o clima influencia a frequência dos incêndios florestais.

O grupo, que inclui Richard Guyette, Michael Stambaugh, Daniel Dey e Rose-Marie Muzika, desenvolveu o Modelo de Freqüência de Fogo Físico-Químico (PC2FM) há apenas alguns anos. O modelo se concentra em duas variáveis ​​- temperatura e precipitação - para entender como o clima provoca incêndios florestais em todo o mundo.

"O desenvolvimento deste modelo começou como uma conversa sobre o que está controlando a frequência dos incêndios florestais em todos os Estados Unidos, "disse Stambaugh, um professor associado de pesquisa em silvicultura. "Sim, os humanos podem controlar o fogo, mas o outro grande fator é o clima - e é nisso que estamos realmente interessados, particularmente no futuro. Como o clima restringe o fogo e podemos prevê-lo? Começamos a pensar sobre a física e a química envolvidas em iniciar um único incêndio florestal e relacioná-lo ao longo do tempo.

"Nós realmente achamos que o modelo é poderoso. A próxima etapa foi nos afastar dos lugares onde temos dados de validação e olhar o que o modelo previa para todas as combinações de temperatura e precipitação. Não estamos necessariamente interessados ​​em onde estão essas condições climáticas, mas, em vez, o que o modelo diz sobre a frequência esperada de incêndios florestais nesse ambiente? "

O modelo foi continuamente refinado durante os últimos anos, em parte por meio do trabalho de campo, como a coleta de dados de cicatrizes de fogo em árvores antigas. As cicatrizes de incêndio são usadas como uma medida de quando e com que frequência os incêndios ocorreram durante longos períodos de tempo. Esse trabalho resultou em artigo de jornal, publicado em PLOS ONE , detalhando as respostas do incêndio florestal à temperatura e precipitação. Embora os incêndios florestais não possam ser totalmente evitados, o modelo pode ser usado para entender a influência do clima na probabilidade de incêndios florestais e onde e por que ele muda nas diferentes regiões.

"Desenvolvemos este modelo usando conceitos e equações usadas para prever as taxas de reação química, "Stambaugh disse.

“Nós os reformulamos para incêndios florestais que ocorrem em paisagens florestais.

Começamos a pensar em maneiras pelas quais o modelo poderia ser usado para explorar a química dos incêndios florestais, uma vez que o fogo é fundamentalmente uma reação química. Por exemplo, no laboratório, você pode querer saber a rapidez com que uma reação química ocorre em condições específicas. Nas florestas, a questão é semelhante; você deseja saber com que frequência os incêndios florestais ocorrem em um determinado clima. Para desenvolver o modelo, precisávamos de dados de longo prazo sobre a frequência com que os incêndios acontecem em muitos lugares diferentes. À medida que coletamos mais desses dados, era óbvio que nosso modelo funcionava muito bem. Consultamos muitos de nossos colegas em outras partes do mundo, e eles estão de acordo em geral. "

A equipe viajou pelos Estados Unidos e pelo mundo para conhecer em primeira mão os incêndios florestais em diferentes condições climáticas. Essa viagem resultou em informações importantes sobre como o clima e o ambiente de uma área podem restringir ou aumentar a ocorrência de incêndios florestais.

"Você pode ver padrões na frequência global de incêndios florestais que são obviamente previsíveis, "Stambaugh disse." Por exemplo, A Groenlândia não queima. Está muito frio e úmido. Está em uma extremidade do espectro. A outra extremidade do espectro é um lugar como o Deserto do Saara, que também não queima. Está muito seco e não há combustível suficiente. Entre esses dois extremos, estávamos confiantes de que havia uma maneira de descrever a transição. "

A viagem também resultou em novos dados para a equipe analisar e ideias para melhorias. Longos registros de incêndios florestais são fundamentais para melhorar o modelo. A equipe gera continuamente novos dados de suas pesquisas sobre incêndios históricos, junto com dados semelhantes desenvolvidos por colegas, para treinar e validar seu modelo.

“Alguns dos primeiros dados usados ​​para desenvolver o modelo foram de estudos anteriores que descreveram o histórico de incêndios em um único local, "Stambaugh disse.

"Muitos desses lugares são climaticamente diversos. Por exemplo, temos dados de lugares úmidos e quentes como Louisiana, lugares úmidos e frios como Washington, lugares secos e quentes como a Austrália. Queríamos incluir dados de uma ampla gama de condições climáticas. Isso nos permitiu capturar os extremos, mostrar às pessoas onde lugares diferentes se encaixam ao longo de um gradiente de frequência de incêndios florestais, bem como a precisão de nossas previsões em relação ao que realmente aconteceu no passado. "

Quando a equipe começou a inserir dados de temperatura e precipitação em seu modelo, eles foram encorajados que suas previsões de modelo eram incrivelmente semelhantes aos padrões reais de incêndios florestais.

"Fomos constantemente surpreendidos com a precisão do modelo, particularmente considerando que não é um modelo super complexo, "Stambaugh disse." Não é um modelo alimentando um modelo que alimenta outro modelo. É um modelo com duas variáveis ​​- temperatura e precipitação. O modelo vem da química e é bem embalado. "

Stambaugh acrescentou que os resultados do modelo fornecem novas informações sobre como a frequência dos incêndios florestais muda e onde as condições climáticas podem empurrar a frequência dos incêndios florestais no futuro. Existem poucas ferramentas com esse recurso. Em nível nacional, isso pode ser fundamental para muitas aplicações, como gerenciamento de incêndio, risco de incêndio florestal e preparação, orientando as políticas de incêndios florestais, prevendo futuras emissões de fumaça, etc.

"Nos Estados Unidos, temos apagado incêndios florestais tão bem desde o início de 1900 que temos poucos exemplos da gama natural de variabilidade, "Stambaugh disse." Ao apagar os incêndios no século passado, perdemos exemplos de como o clima pode influenciar os incêndios florestais. Hoje, há pouca expressão disso. Muitos lugares queimaram com muito mais freqüência no passado. Os dados históricos e este modelo realmente nos mostram como os incêndios florestais variam de acordo com as condições climáticas.

"Vemos muitas evidências de incêndios anteriores em árvores através das cicatrizes. Como um país, se tivéssemos sabido a frequência com que os incêndios ocorreram no passado e como eles variaram entre as regiões, então podemos ter optado por fazer as coisas de forma diferente no século passado em termos de manejo florestal, especialmente em regiões que são muito propensas a incêndios florestais frequentes ou de alta gravidade. "

Stambaugh disse que a equipe já estava trabalhando em projetos climáticos de incêndio florestal para o Serviço Geológico dos Estados Unidos. Eles estavam trabalhando na produção de estimativas de modelos e mapas de frequência de incêndios florestais para cenários climáticos futuros.

"Acho que nossa equipe de pesquisa tem sido exclusivamente criativa e quantitativa, "Stambaugh disse." É um dos nossos pontos fortes que é exemplificado através do desenvolvimento deste modelo climático e de incêndio florestal. Eu realmente acredito que o modelo tem avançado significativamente nossa compreensão dos incêndios florestais e é uma grande contribuição para a ciência dos recursos naturais. "