Quando o furacão Maria atingiu Porto Rico de frente como uma tempestade de categoria 4, com ventos de até 155 milhas por hora em setembro de 2017, danificou casas, cidades inundadas, devastou as florestas da ilha e causou o maior apagão de eletricidade da história dos Estados Unidos.

Dois novos esforços de pesquisa da NASA investigam os efeitos de longo alcance do furacão Maria nas florestas da ilha, conforme visto em levantamentos aéreos e no acesso à energia e eletricidade de seus residentes, conforme visto em dados espaciais. As evidências, apresentado na segunda-feira na reunião da American Geophysical Union em Washington, ilustram o alcance impressionante dos danos do furacão Maria ao meio ambiente natural e às comunidades.

Uma ilha que ficou escura

À noite, A Terra é iluminada por linhas brilhantes de estradas pontilhadas com cidades e vilarejos parecidos com pérolas, enquanto a luz artificial feita pelo homem toma o centro do palco. Durante o furacão Maria, As luzes de Porto Rico se apagaram.

Nos dias, semanas e meses que se seguiram, pesquisou o cientista físico Miguel Román no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, e seus colegas desenvolveram mapas de iluminação em escala de bairro em comunidades de Porto Rico. Para fazer isso, eles combinaram dados diários de satélite da Terra à noite do satélite NASA / NOAA Suomi National Polar-orbiting Partnership com dados USGS / NASA Landsat e dados do OpenStreetMap. Eles monitoraram onde e quando a rede elétrica foi restaurada, e analisou os dados demográficos e os atributos físicos dos bairros mais afetados pelas falhas de energia.

Uma parcela desproporcional de falhas de energia de longa duração ocorreu em comunidades rurais. O estudo descobriu que 41 por cento dos municípios rurais de Porto Rico experimentaram períodos prolongados de paralisação, em comparação com 29 por cento das áreas urbanas. Quando combinados, falhas de energia nas comunidades rurais de Porto Rico representaram 61 por cento do custo estimado de 3,9 bilhões de horas de interrupção do cliente, seis meses após o furacão Maria. Essas regiões são principalmente rurais no interior montanhoso da ilha, onde os residentes ficaram sem energia por mais de 120 dias. Contudo, áreas ainda mais densamente povoadas tiveram taxas de recuperação variáveis ​​entre os bairros, com os subúrbios frequentemente ficando atrás dos centros urbanos.

A diferença entre as taxas de recuperação urbana e rural se deve em parte à configuração centralizada da rede de energia de Porto Rico, que direciona toda a energia para locais priorizados, em vez de se basear na proximidade da usina mais próxima, Román disse. Áreas foram priorizadas, em parte, com base em suas densidades populacionais, o que é uma desvantagem para as áreas rurais. Dentro das cidades, casas isoladas e áreas suburbanas de baixa densidade também ficaram sem energia por mais tempo.

"Não é apenas a eletricidade que está sendo perdida, "Román disse." Tempestade danificada nas estradas, linhas de alta tensão e pontes resultaram em falhas em cascata em vários setores, tornando muitas áreas inacessíveis aos esforços de recuperação. Assim, as pessoas perderam o acesso a outros serviços básicos, como água encanada, saneamento, e comida por longos períodos de tempo. "

A ausência de eletricidade, conforme visto nos dados das luzes noturnas, oferece uma nova maneira de visualizar os impactos das tempestades em comunidades vulneráveis ​​em todo Porto Rico, diariamente. É um indicador visível do espaço que a infraestrutura crítica, além do poder, pode ser danificado também, incluindo o acesso a combustível e outros suprimentos necessários. As comunidades locais com cortes de energia de longa duração também correspondem a áreas que relataram falta de acesso a recursos médicos.

O próximo passo para Román ao olhar para futuros desastres é ir além dos dados das luzes noturnas e sincronizá-los com informações atualizadas sobre a infraestrutura local - estradas, pontes, conectividade com a internet, fontes de água limpa, de modo que, quando as luzes estão apagadas, os responsáveis ​​pela resposta a desastres podem cruzar os dados de energia com outros gargalos de infraestrutura que precisam ser resolvidos primeiro, o que ajudaria a identificar comunidades em risco e alocar recursos.

A Floresta Buzz-Cut

A chuva torrencial e os ventos do furacão Maria também transformaram a exuberante paisagem da floresta tropical de Porto Rico. O cientista pesquisador Doug Morton, de Goddard, fazia parte da equipe de pesquisadores da NASA que pesquisou as florestas de Porto Rico seis meses antes da tempestade. A equipe usou o Lidar de Goddard, Hiperespectral, e termovisor (G-LiHT) aerotransportado, um sistema projetado para estudar a estrutura e composição de espécies das florestas. Tiro 600, 000 pulsos de laser por segundo, G-LiHT produz uma visão 3D da estrutura da floresta em alta resolução, mostrando árvores individuais em detalhes altos do solo até a copa das árvores. Em abril de 2018, pós-Maria, a equipe voltou e pesquisou as mesmas pistas de 2017.

Comparando os dados antes e depois, a equipe descobriu que 40 a 60 por cento das árvores altas que formavam a copa da floresta foram danificadas, qualquer um partido ao meio, arrancado por ventos fortes ou grandes ramos perdidos.

"Maria deu um corte de cabelo nas florestas da ilha, "disse Morton." A ilha perdeu tantas árvores grandes que a altura total das florestas foi reduzida em um terço. Basicamente, vimos 60 anos do que consideraríamos como distúrbios naturais de queda de árvores em um dia. "

Os extensos danos às florestas de Porto Rico tiveram efeitos de longo alcance, Disse Morton. Árvores caídas que não estabilizam mais o solo nas encostas com suas raízes, bem como galhos caídos podem contribuir para deslizamentos de terra e fluxos de detritos, aumento da erosão, e má qualidade da água em riachos e rios onde se acumulam sedimentos.

Além disso, as pesquisas lidar em toda a ilha corroboram as descobertas apresentadas na AGU pela ecologista Maria Uriarte da Universidade de Columbia na cidade de Nova York, que analisou as taxas de mortalidade e danos em árvores em terrenos no local de Pesquisa Ecológica de Longo Prazo da Fundação Nacional de Ciências de Luquillo. Uriarte descobriu que certas espécies de árvores eram mais suscetíveis aos danos do vento forte, enquanto outros, como as palmas, sobreviveu em taxas mais altas, junto com arbustos e árvores mais curtas no sub-bosque.

Morton e Uriarte continuarão a seguir o destino das florestas porto-riquenhas enquanto se recuperam dos danos do furacão usando tecnologia a laser do solo para fazer medições detalhadas do crescimento da floresta.