"Quente e seco" são as palavras de ordem para grandes incêndios. Em apenas alguns segundos, uma faísca em condições quentes e secas pode desencadear um inferno que consome densas, vegetação ressequida e quase tudo o mais em seu caminho. Enquanto todo fogo precisa de uma faísca para acender e combustível para queimar, condições quentes e secas na atmosfera desempenham um papel significativo na determinação da probabilidade de início de um incêndio, sua intensidade e a velocidade com que se espalha. Nas últimas décadas, à medida que o mundo esquenta cada vez mais, também tem seu potencial para queimar.

Desde 1880, o mundo aqueceu 1,9 graus Fahrenheit, com os cinco anos mais quentes registrados ocorrendo nos últimos cinco anos. Desde a década de 1980, a temporada de incêndios florestais se alongou em um quarto da superfície vegetada do mundo, e em alguns lugares como a Califórnia, incêndio tornou-se quase um risco o ano todo. 2018 foi a pior temporada de incêndios florestais já registrada na Califórnia, nos saltos de uma devastadora temporada de incêndios de 2017. Em 2019, incêndios florestais já queimaram 2,5 milhões de acres no Alasca em uma temporada extrema de incêndios provocada por altas temperaturas, que também causaram incêndios massivos na Sibéria.

Se começou naturalmente ou por pessoas, incêndios em todo o mundo e as emissões de fumaça resultantes e áreas queimadas foram observados por satélites da NASA do espaço por duas décadas. Combinado com dados coletados e analisados ​​por cientistas e gestores florestais no local, pesquisadores da NASA, outras agências e universidades dos EUA estão começando a enfocar a interação entre incêndios, clima e humanos.

"Nossa capacidade de rastrear incêndios de forma combinada nos últimos 20 anos com dados de satélite capturou tendências em grande escala, como aumento da atividade de fogo, consistente com um clima mais quente em lugares como o oeste dos EUA, Canadá e outras partes das florestas do Hemisfério Norte onde os combustíveis são abundantes, "disse Doug Morton, chefe do Laboratório de Ciências Biosféricas do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. “Onde o aquecimento e a secagem do clima aumentaram o risco de incêndios, vimos um aumento nas queimadas. "

A Hotter, Mundo mais seco

Altas temperaturas e baixa umidade são dois fatores essenciais por trás do aumento do risco de incêndio e da atividade, afetando o comportamento do fogo desde a sua ignição até a sua propagação. Mesmo antes de um incêndio começar, eles montam o cenário, disse Jim Randerson, um cientista do sistema terrestre da Universidade da Califórnia, Irvine que estuda incêndios em campo e com dados de satélite.

Ele e seus colegas estudaram a abundância de raios na temporada de incêndios de 2015 no Alasca, que queimaram um recorde de 5,1 milhões de acres. Os relâmpagos são a principal causa natural de incêndios. Os pesquisadores descobriram que ocorreu um número anormalmente alto de relâmpagos, gerada pelas temperaturas mais altas que fazem com que a atmosfera crie sistemas mais convectivos - tempestades - o que acabou contribuindo para mais área queimada naquele ano.

Condições mais quentes e secas também definem o cenário para incêndios provocados por humanos. "No oeste dos EUA, as pessoas acidentalmente acendem incêndios o tempo todo, "Randerson disse." Mas quando temos um período de clima extremo, temperaturas altas, baixa umidade, então, é mais provável que uma atividade típica ao ar livre possa levar a um incêndio acidental que rapidamente sai do controle e se torna um grande incêndio florestal. "

Por exemplo, em 2018, fagulhas voando de uma estaca de concreto no chão em um calor de 100 graus Fahrenheit e faíscas do aro de um pneu de carro raspando no asfalto após um pneu furado foram as causas dos devastadores incêndios em Ranch and Carr na Califórnia, respectivamente. Essas faíscas acenderam rapidamente a vegetação que estava seca e extremamente inflamável pelo mesmo calor extremo e baixa umidade, que a pesquisa também mostra que pode contribuir para a propagação rápida e incontrolável de um incêndio, disse Randerson. As mesmas condições tornam mais provável que os incêndios agrícolas fiquem fora de controle.

Um mundo em aquecimento também tem outra consequência que pode estar contribuindo para que as condições de incêndio persistam por vários dias, onde de outra forma não aconteceriam no passado:temperaturas noturnas mais altas.

"A temperatura noturna mais alta permite que os incêndios queimem durante a noite e queimem mais intensamente, e isso permite que os incêndios se espalhem por vários dias, onde antes, temperaturas noturnas mais frias podem ter enfraquecido ou apagado o fogo depois de apenas um dia, "Morton disse.

Sistemas Climáticos no Trabalho

As condições quentes e secas que precedem os incêndios podem ser atenuadas pela chuva e pela umidade que circula na atmosfera. Em escalas de tempo de meses a anos, padrões climáticos mais amplos movem a umidade e o calor ao redor do planeta. O monitoramento desses sistemas com observações de satélite permite que os pesquisadores sejam capazes de começar a desenvolver modelos de computador para prever se uma próxima temporada de incêndios em uma determinada região será leve, média ou extrema. O mais importante desses indicadores são as temperaturas da superfície do mar no Oceano Pacífico, que regem o El Niño Oscilação Sul (ENOS).

"ENSO é um grande impulsionador da atividade de incêndio em vários continentes, "Randerson disse, que junto com Morton e outros pesquisadores estudaram a relação entre eventos El Niño e temporadas de incêndios na América do Sul, América Central, partes da América do Norte, Indonésia, Sudeste Asiático e Ásia Equatorial. "A precipitação tanto antes da temporada de incêndios quanto durante a temporada de incêndios pode ser prevista usando as temperaturas da superfície do mar que são medidas pelos satélites da NASA e NOAA."

Um projeto em andamento, disse Randerson, é agora estender essa capacidade de previsão globalmente para regiões que são afetadas por outras mudanças e indicadores de temperatura do clima do oceano.

O Fator Humano

Ao estudar as tendências de longo prazo dos incêndios, a gestão humana da terra é tão importante considerar quanto qualquer outro fator. Globalmente, algum lugar na Terra está sempre em chamas - e a maioria desses incêndios são provocados por pessoas, seja acidentalmente em terras selvagens, ou propositalmente, por exemplo, para limpar a terra ou queimar campos agrícolas após a colheita para remover os resíduos da colheita.

Mas nem todos os incêndios se comportam da mesma maneira. Seu comportamento depende do tipo de combustível e de como as pessoas estão mudando a paisagem. Embora a atividade do fogo tenha piorado nas florestas de latitude norte, pesquisa conduzida por Randerson e Morton mostrou que, apesar das condições climáticas que favorecem os incêndios, o número de incêndios em ecossistemas de pastagens e savanas em todo o mundo está diminuindo, contribuindo para um declínio geral na área queimada global. O declínio é devido ao aumento da presença humana, criando novas terras agrícolas e estradas que servem como aceiros e motivam a população local a combater esses incêndios menores, disse Morton.

"Os seres humanos e o clima juntos são realmente os fatores duplos que estão moldando os incêndios em todo o mundo. Não é um ou outro, "Randerson disse.

Feedbacks de incêndio

Em troca, os incêndios afetam os humanos e o clima. Para pessoas, além da perda imediata de vidas e bens, fumaça é um sério perigo para a saúde quando pequenas partículas de fuligem entram nos pulmões, A exposição de longo prazo tem sido associada a taxas mais altas de problemas respiratórios e cardíacos. Plumas de fumaça podem viajar por milhares de quilômetros, afetando a qualidade do ar para pessoas que ficam muito a favor do vento em relação ao incêndio original. Os incêndios também representam uma ameaça à qualidade da água local, e a perda de vegetação pode levar à erosão e deslizamentos de terra posteriormente, que tem sido particularmente ruim na Califórnia, Randerson disse.

Para o clima, os incêndios podem direta e indiretamente aumentar as emissões de carbono para a atmosfera. Enquanto eles queimam, os fogos liberam carbono armazenado nas árvores ou no solo. Em alguns lugares como Califórnia ou Alasca, carbono adicional pode ser liberado conforme as árvores mortas se decompõem, um processo que pode levar décadas porque as árvores mortas permanecerão como fantasmas na floresta, decaindo lentamente, disse Morton. Além de liberar carbono à medida que se decompõem, as árvores mortas não atuam mais como sumidouros de carbono, puxando o dióxido de carbono para fora da atmosfera. Em algumas áreas, como a Indonésia, Randerson e seus colegas descobriram que a idade do radiocarbono das emissões de carbono dos incêndios de turfa é de cerca de 800 anos, que é então adicionado aos gases de efeito estufa na atmosfera que impulsionam o aquecimento global. Nos ecossistemas da floresta ártica e boreal, fogos queimam carbono orgânico armazenado nos solos e aceleram o derretimento do permafrost, que liberam metano, outro gás de efeito estufa, quando descongelado.

Outra área de pesquisa ativa é o efeito misto de partículas, ou aerossóis, na atmosfera em climas regionais devido a incêndios, Randerson disse. Os aerossóis podem ser escuros como fuligem, frequentemente chamado de carbono negro, absorvendo o calor da luz solar enquanto está no ar, e ao pousar e escurecer a neve no chão, acelerando seu derretimento, o que afeta as temperaturas locais - elevando-as já que a neve reflete a luz do sol - e o ciclo da água. Mas outras partículas de aerossol podem ser de cor clara, refletindo a luz do sol e potencialmente tendo um efeito de resfriamento enquanto permanecem na atmosfera. Seja escuro ou claro, de acordo com Randerson, os aerossóis de incêndios também podem ter um efeito nas nuvens, tornando mais difícil a formação de gotículas de água nos trópicos, e assim reduzir as chuvas - e aumentar a secagem.

Incêndios de todos os tipos remodelam a paisagem e a atmosfera de maneiras que podem ressoar por décadas. Compreender seus efeitos imediatos e de longo prazo requer conjuntos de dados globais de longo prazo que seguem os incêndios desde sua detecção até o mapeamento da escala de sua área queimada, traçar a fumaça na atmosfera e monitorar as mudanças nos padrões de chuva.

"À medida que o clima aquece, temos uma frequência crescente de eventos extremos. É fundamental monitorar e compreender incêndios extremos usando dados de satélite para que tenhamos as ferramentas para gerenciá-los com sucesso em um mundo mais quente, "Randerson disse.