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    Um futuro mais seco prepara o terreno para mais incêndios florestais

    As secas podem criar condições ideais para incêndios florestais. Árvores secas e vegetação fornecem combustível. A baixa umidade do solo e da umidade do ar facilita a propagação rápida dos incêndios. Nessas condições, uma faísca de um raio, falhas elétricas, erro humano ou incêndios planejados podem sair rapidamente do controle. À medida que o clima da Terra aquece e os padrões de precipitação mudam, secas cada vez mais severas deixarão algumas áreas do mundo vulneráveis ​​a incêndios cada vez mais severos. Crédito:Observatório da Terra

    8 de novembro, 2018 foi um dia seco no condado de Butte, Califórnia. O estado estava no sexto ano consecutivo de seca, e o condado não teve um evento de chuva que produziu mais de meia polegada de chuva por sete meses. O verão seco havia ressecado a vegetação da primavera, e os fortes ventos do nordeste do outono sopravam a 35 milhas por hora e aumentavam, criando condições de alerta:Quaisquer incêndios planejados ou não planejados podem rapidamente sair do controle.

    Com certeza, pouco antes do amanhecer, ventos fortes chicotearam uma faísca perdida de uma linha de energia em um inferno. O acampamento se tornou o incêndio mais destrutivo da história da Califórnia, queimando aproximadamente 240 milhas quadradas, destruindo quase 14, 000 edifícios, causando bilhões de dólares em danos e matando 88 pessoas. Mais tarde no mesmo dia, o incêndio de Woolsey estourou no condado de Los Angeles, queimando 150 milhas quadradas e matando três.

    As secas podem criar condições ideais para incêndios florestais. A falta de chuva e a baixa umidade ressecam as árvores e a vegetação, fornecimento de combustível. Nessas condições, uma faísca de um raio, falhas elétricas, erro humano ou incêndios planejados podem sair rapidamente do controle.

    Prevê-se que a mudança climática global alterará os padrões de precipitação e evaporação em todo o mundo, levando a um clima mais úmido em algumas áreas e mais seco em outras. As áreas que enfrentam secas cada vez mais severas também estarão sob risco de incêndios maiores e maiores. Várias missões da NASA coletam dados valiosos para ajudar cientistas e equipes de emergência a monitorar secas e incêndios. Alguns instrumentos monitoram a água dentro e abaixo do solo, ajudando a avaliar se as áreas estão caminhando para secas perigosas. Outros observam o calor e a fumaça dos incêndios, apoiar tanto a pesquisa quanto a recuperação ativa de desastres.

    Compreender como os incêndios se comportam em condições secas pode ajudar os bombeiros, socorristas e outros se preparam para um momento mais quente, futuro mais seco.

    Mudança climática:não apenas úmido

    Prevê-se que o aquecimento do clima da Terra tornará os padrões globais de precipitação mais extremos:as áreas úmidas se tornarão mais úmidas, e as áreas secas ficarão mais secas. Áreas como o sudoeste americano podem ter redução das chuvas e aumento da evaporação da umidade do solo devido ao calor mais intenso, e em alguns casos, as secas resultantes podem ser mais intensas do que qualquer seca do último milênio.

    Ben Cook, do Instituto Goddard de Estudos Espaciais (GISS) da NASA, em Nova York, pesquisa "megadroughts" - secas que duram mais de três décadas. Megadroughts ocorreram no passado, como as secas que duram décadas na América do Norte entre 1100 e 1300, e a equipe usou registros de anéis de árvores para comparar essas secas com as projeções futuras. Ele e sua equipe examinaram conjuntos de dados de umidade do solo e índices de severidade de seca de 17 modelos climáticos futuros diferentes, e todos eles previram que, se as emissões de gases de efeito estufa continuarem a aumentar na taxa atual, o risco de um megadrought no sudoeste americano pode chegar a 80% até o final do século. Adicionalmente, essas secas provavelmente serão ainda mais severas do que as vistas no último milênio.

    Essas secas severas afetarão a quantidade e a secura de combustível, como árvores e grama, Cook disse.

    "O fogo depende de duas coisas:ter combustível suficiente e secar esse combustível para que possa pegar fogo. Portanto, a curto prazo, mais secas provavelmente significam mais incêndios à medida que a vegetação seca, "disse Cook." Se essas secas continuarem por um longo período, como um megadrought, Contudo, pode significar menos fogo, porque a vegetação não voltará a crescer tão vigorosamente, e você pode ficar sem combustível para queimar. É definitivamente complicado. "

    As medições atuais e futuras da NASA de umidade e precipitação do solo ajudarão a avaliar as previsões dos modelos climáticos, tornando-os ainda mais precisos e úteis para a compreensão das mudanças climáticas da Terra.

    Cook e sua colega do GISS, Kate Marvel, foram os primeiros a fornecer evidências de que as emissões de gases de efeito estufa gerados pelo homem estavam influenciando os padrões de seca observados já no início do século XX. Ao mostrar que as atividades humanas já afetaram a seca no passado, sua pesquisa fornece evidências de que as mudanças climáticas decorrentes das emissões de gases de efeito estufa geradas pelo homem provavelmente influenciarão a seca no futuro.

    Ficar à Frente do Fogo

    Se o futuro reserva megadroughts para o sudoeste dos Estados Unidos, o que isso pode significar para suas temporadas de incêndio?

    "Assim que mudarmos a climatologia e obtermos combustíveis cada vez mais secos, devemos esperar incêndios mais intensos e maior gravidade do fogo, "disse Adam Kochanski, um cientista atmosférico da Universidade de Utah, referindo-se ao tamanho e impacto dos incêndios. Se os combustíveis estiverem úmidos, é mais provável que o fogo permaneça próximo ao solo e seja menos destrutivo, ele disse. Árvores e plantas secas tornam mais provável que as chamas atinjam a copa da floresta, tornando o fogo mais destrutivo e mais difícil de controlar.

    Kochanski e Jan Mandel da University of Colorado Denver usaram dados da NASA e outras fontes para simular as interações entre incêndios florestais, umidade do solo e clima local. Eles se basearam em trabalhos anteriores do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica (NCAR) e outros para desenvolver o módulo SFIRE para o modelo amplamente utilizado de Pesquisa e Previsão do Tempo (WRF).

    Este módulo usa dados do espectrorradiômetro de imagem de resolução moderada (MODIS) da NASA a bordo de seus satélites Aqua e Terra, e o Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) a bordo da nave espacial Suomi National Polar-Orbiting Partnership (Suomi NPP).

    As secas podem criar condições ideais para incêndios florestais. Árvores secas e vegetação fornecem combustível. A baixa umidade do solo e da umidade do ar facilita a propagação rápida dos incêndios. Nessas condições, uma faísca de um raio, falhas elétricas, erro humano ou incêndios planejados podem sair rapidamente do controle. À medida que o clima da Terra aquece e os padrões de precipitação mudam, secas cada vez mais severas deixarão algumas áreas do mundo vulneráveis ​​a incêndios cada vez mais severos. Crédito:NASA / LK Ward

    O clima influencia os incêndios, mas os incêndios também influenciam o clima local, produzindo calor, vapor de água e fumaça, Disse Kochanski. Os ventos de grandes incêndios podem alterar os padrões climáticos locais, e em condições extremas, gerar tempestades de fogo e tornados de incêndio.

    "Não é incomum que pessoas envolvidas em incêndios florestais relatem que, embora o vento não seja muito forte, os incêndios se propagam muito rápido, "Kochanski disse." Se não está ventando tanto, mas seu fogo é intenso e libera muito calor, tem potencial para gerar seus próprios ventos. Mesmo se os ventos do ambiente forem fracos, este fogo vai começar a se mover como se estivesse ventando muito. "

    A melhor modelagem dessas interações não só ajuda os bombeiros a prever melhor onde e como um incêndio pode se espalhar, mas também ajuda os gestores florestais a saber se uma queima planejada é segura.

    Um conto de fogo e neve

    Os efeitos dos incêndios persistem muito depois de serem extintos, e a disponibilidade ou falta de água doce desempenha um papel importante na regeneração e recuperação da vegetação. Condições de seca podem impedir a germinação de novas sementes nas áreas queimadas. A perda de vegetação pode levar à erosão e bloqueio de sedimentos nos cursos de água, e os produtos químicos de combate a incêndios podem contaminar as fontes de água.

    Os incêndios florestais também podem ter impactos nas futuras montanhas de neve de inverno, disse Kelly Gleason, um hidrólogo de neve e professor assistente na Portland State University. "Pacote de neve" refere-se à neve que se acumula durante todo o inverno, em vez de uma única nevasca.

    Aqui também, Os dados da NASA são essenciais para a compreensão dos processos envolvidos. Gleason e sua equipe usaram 16 anos de dados do instrumento MODIS da NASA para investigar os efeitos dos incêndios florestais no derretimento da neve em florestas no oeste americano. Eles descobriram que a fuligem e os detritos do fogo tornam a neve mais escura e menos refletiva por até 15 anos após um incêndio.

    "É como vestir uma camiseta preta em um dia de sol, "Gleason disse." Ele prepara a neve para absorver mais energia solar. E há mais energia de qualquer maneira, porque a copa da floresta foi queimada, então mais sol aparece. "

    Sua pesquisa de cerca de 850 incêndios entre 2000 e 2016 mostrou que a neve nas florestas queimadas derreteu, na média, cinco dias antes da neve em florestas não queimadas. Em algumas áreas, a neve derreteu semanas ou meses antes do normal, Gleason disse.

    "Todos os anos, experimentamos o derretimento da neve mais cedo, existem relacionamentos fortes com grandes, quente, incêndios de longa duração no verão seguinte, "disse ela." Isso cria um ciclo vicioso em que a neve derrete mais cedo devido à mudança climática, que prolonga o período de seca do verão, onde o solo seca, e quando os combustíveis secam, você pega esses grandes incêndios. Isso acelera ainda mais o derretimento da neve, estender ainda mais o período de seca do verão e o potencial de incêndio. "

    Modelando um futuro mais seguro

    O modelo de atmosfera de fogo de Mandel e Kochanski já está em uso operacional em Israel e na Grécia. Embora o software exija conhecimento de computação para ser usado, está disponível gratuitamente, consistente com a missão da NASA de fornecer gratuitamente seus dados e outros produtos ao público.

    Branko Kosovi ?, gerente de programa de Energia Renovável para o Laboratório de Aplicações de Pesquisa e diretor do Programa de Avaliação e Sistemas Meteorológicos do NCAR, também usou o WRF para desenvolver o sistema de previsão de incêndio para a Divisão de Prevenção e Controle de Incêndio do estado do Colorado. Este modelo usa um módulo relacionado chamado FIRE e produz um incêndio, a previsão do tempo e da fumaça é útil tanto para incêndios florestais quanto para incêndios planejados.

    Kosovi? também está usando o sistema WRF para sua pesquisa, que usa dados de sensoriamento remoto da NASA e aprendizado de máquina para estimar a umidade do combustível diariamente nos Estados Unidos contíguos.

    "Medir a umidade do combustível vivo [atualmente] deve ser feito manualmente, "Kosovi? Disse." As pessoas têm que sair, pegue o combustível vivo, e, essencialmente, cure-o em fornos para ver quanta umidade existe. É muito trabalhoso. E você pode imaginar isso, por causa disso, os dados são esparsos, tanto no espaço quanto na frequência e no tempo. "

    Kosovi ?, Mandel e Kochanski esperam construir sistemas que darão aos gestores florestais melhores informações para planejar incêndios controlados e ajudar a melhorar a alocação de recursos durante os incêndios florestais, levando a uma melhor avaliação de risco e recuperação.

    Cientistas da NASA monitoram água doce e incêndios constantemente, do espaço, o ar e o solo, coleta de dados de curto e longo prazo à medida que o clima da Terra continua a mudar. Programas como o Programa de Desastres de Ciências da Terra da NASA usam dados de satélite para rastrear incêndios ativos, monitorar seus efeitos na qualidade do ar e realizar pesquisas que ajudem as comunidades a estarem mais preparadas antes que os desastres ocorram. E olhando para o futuro, a modelagem desempenha um papel fundamental na preparação para as mudanças nas temporadas de seca e incêndios em todo o mundo.


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