As megafires de 2014 nos Territórios do Noroeste do Canadá queimaram 7 milhões de acres de floresta, tornando-se um dos eventos de incêndio mais graves da história canadense.

Um novo estudo mostra que, à medida que esses incêndios queimaram uma região de floresta boreal do tamanho de Maryland, eles liberaram metade do carbono de volta para a atmosfera do que todas as plantas, arbustos e árvores no Canadá normalmente armazenam em um ano inteiro.

O Ártico está esquentando mais rápido do que qualquer outra região da Terra, e como acontece, cientistas ambientais esperam que grandes incêndios aumentem em frequência e intensidade. Mas eles têm se esforçado para entender o efeito desses incêndios nos ecossistemas e, em última instância, nos níveis de dióxido de carbono na atmosfera. O dióxido de carbono é um gás de efeito estufa, o que significa que ajuda a reter o calor na baixa atmosfera da Terra. Mais dióxido de carbono na atmosfera significa mais calor retido, causando o aumento das temperaturas globais.

O documento megafires é um dos dois estudos recentemente lançados com base em dados do Arctic Boreal Vulnerability Experiment da NASA, ou acima, isso ajudará os cientistas a compreender e prever melhor as mudanças de curto e longo prazo nos ecossistemas do Alasca e do norte do Canadá.

Os autores do estudo das megafiras construíram modelos para ajudá-los a entender o que tornou os incêndios de 2014 tão grandes e que impacto eles tiveram no meio ambiente. Os autores do segundo estudo usaram imagens do programa Landsat da NASA e da U.S. Geological Survey (USGS) para não apenas observar as mudanças no ambiente do Alasca, mas determine suas causas e potenciais efeitos futuros. Juntos, os estudos melhoram a compreensão dos cientistas sobre o passado recente das florestas boreais e os ajudará a prever o futuro desses ecossistemas vulneráveis, um dos principais objetivos do projeto ABoVE.

Modelagem de megafires

Para ser denominado um "megafire, "um incêndio florestal deve queimar uma área medindo mais de 25, 000 acres, uma área ligeiramente menor que Long Island, Nova york. Os enormes incêndios florestais de 2014, em comparação, queimou 7 milhões de acres de floresta boreal nos Territórios do Noroeste. As florestas boreais são encontradas nas regiões mais ao norte do mundo e contêm principalmente abetos, pinho, bétula, aspen e outras árvores perenes.

Os autores do artigo sobre megafiras construíram dois modelos para avaliar a emissão de carbono dos incêndios. O primeiro, com base em medições de campo, tais como tipos de árvores e drenagem do solo em florestas queimadas e não queimadas, ajudou-os a descobrir o que tornava algumas áreas mais vulneráveis ​​a queimadas e grandes emissões de carbono do que outras. O segundo modelo deduziu quanto carbono as megafiras emitiram, com base nas características do solo que eles detectaram em imagens de satélite do Espectrorradiômetro de Imagem de Resolução Moderada da NASA, ou MODIS, instrumentos nos satélites Aqua e Terra.

De acordo com o segundo modelo, os incêndios de 2014 liberaram 94,3 teragramas de carbono na atmosfera - cerca de 103 milhões de toneladas.

“Descobrimos que um megafire pode liberar grandes quantidades de carbono para a atmosfera, "disse Xanthe Walker, um pesquisador de pós-doutorado no Center for Ecosystem Science and Society da Northern Arizona University e o principal autor do estudo. "Nossos resultados permitirão pesquisas futuras para modelar as emissões de carbono em escalas temporais e espaciais maiores."

Historicamente, As florestas boreais no Canadá têm sido "sumidouros" e "fontes" de carbono, dependendo do incêndio e dos danos causados ​​por insetos em determinado momento. Se as tendências de aquecimento continuarem e os incêndios se tornarem ainda mais frequentes, eles podem se tornar fontes de carbono mais fortes, o que poderia amplificar o aquecimento do clima, Walker disse.

Usando o passado para prever o futuro

Outro estudo recente financiado pela ABoVE foi conduzido pelo USGS em conjunto com pesquisadores da University of Minnesota e Northern Arizona University. Embora pesquisas anteriores já tenham confirmado que partes significativas da paisagem do Alasca estão sofrendo inundações, derretimento do permafrost e outras mudanças - até 13 por cento do estado, de acordo com este estudo, ou uma área maior que a Flórida - a equipe criou um modelo para analisar 30 anos de imagens de satélite do programa Landsat e atribuir as causas a essas mudanças.

A equipe descobriu que o aumento das temperaturas do Alasca está causando mudanças em como e onde as plantas crescem, especialmente no final da estação de cultivo, e até mesmo fazendo com que lagos e lagoas fiquem maiores, entre outras mudanças.

"As mudanças observadas na terra e nas águas superficiais impactaram substancialmente os sistemas naturais e artificiais do Alasca, "disse Neal Pastick, um cientista físico do USGS Earth Resources Observation and Science. "Por exemplo, erosão e aumentos na demanda evaporativa impactaram negativamente as comunidades humanas e vegetais, estimulando o planejamento de realocação para aldeias inteiras e estresse induzido pela seca, respectivamente."

O uso de um conjunto de dados que abrangeu três décadas permitiu aos pesquisadores ver como os ecossistemas do Alasca respondem aos danos e ao estresse também. Depois de um incêndio florestal, por exemplo, pode levar até 60 anos para que árvores perenes, como os abetos, voltem a crescer e atinjam a maturidade. Enquanto isso, árvores decíduas, como choupo e bétula, que voltam a crescer mais rapidamente, aumentar a refletividade da superfície da terra no inverno e aumentar a quantidade de energia usada para evaporar a água da copa das árvores. Isso tem um efeito de resfriamento nas temperaturas. Além disso, florestas decíduas menos inflamáveis ​​tendem a diminuir a atividade do fogo.

"Estudando, de uma forma espacialmente explícita, expansão de arbustos e árvores, dinâmica costeira, e o colapso de áreas de terra como o gelo no degelo do solo (termocarsting) é algo que você só pode fazer com a combinação de sensoriamento remoto e modelagem baseados no espaço, "disse Peter Griffith, diretor do Carbon Cycle &Ecosystems Office da NASA, que fornece suporte logístico e de gerenciamento de dados para a ABoVE. "Este trabalho é uma contribuição significativa na medida em que demonstra uma forma de analisar isso."

A próxima etapa deste projeto, Griffith disse, é usar o modelo e os resultados para criar um modelo de sistema, que pode gerar dados ricos, previsões realistas dos possíveis futuros desta região em rápida mudança.