Um novo estudo usa dados do instrumento ECOSTRESS a bordo da estação espacial para entender melhor por que algumas partes de um incêndio florestal queimam mais intensamente do que outras.
Mesmo na Califórnia atingida pela seca, nem todas as áreas enfrentam o mesmo grau de risco de incêndios florestais. Um estudo recente com dados da missão ECOSTRESS da NASA encontrou relações entre a intensidade de um incêndio florestal e o estresse hídrico em plantas medido nos meses anteriores ao incêndio. As correlações não eram apenas uma questão de plantas secas queimando mais do que hidratadas; algumas áreas onde a vegetação tinha água suficiente queimavam mais severamente, possivelmente porque os incêndios tinham mais combustível para consumir.

A pesquisa, liderada por cientistas do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia, baseia-se em dados de uso de água de plantas coletados pelo ECOSTRESS, abreviação de ECOsystem and Spaceborne Thermal Radiometer Experiment on Space Station. O instrumento mede a temperatura das plantas à medida que elas aquecem quando ficam sem água. Para este estudo, os pesquisadores se concentraram em dados coletados durante partes de 2019 e início de 2020 em seis áreas – três nas montanhas do sul da Califórnia e três na Sierra Nevada – que foram posteriormente queimadas por incêndios florestais.

Outra pesquisa mostrou que a temporada de incêndios florestais no oeste dos EUA está começando no início do ano e aumentando em duração e gravidade. Na Califórnia – um estado com 33 milhões de acres (13 milhões de hectares) de florestas, grande parte gerenciada por agências federais, estaduais e locais – informações detalhadas sobre a relação entre incêndios florestais e a disponibilidade de água para a vegetação podem ajudar as autoridades de manejo de incêndios identificar não apenas se uma área provavelmente pegará fogo, mas quão sério será o dano se isso acontecer.

"Estamos em uma megaseca intensa - a pior em 1.200 anos - e está criando condições para incêndios mais catastróficos", disse Christine Lee, coautora do estudo no JPL. “Conjuntos de dados como os do ECOSTRESS serão críticos para o avanço da ciência e podem fornecer informações para apoiar aqueles que estão respondendo às crises das mudanças climáticas”.

Comparando os dados do ECOSTRESS com imagens de satélite pós-fogo separadas, os pesquisadores descobriram que a taxa na qual as plantas liberam água por "transpiração" - um processo conhecido como evapotranspiração - bem como a eficiência com que usam a água para a fotossíntese, podem ajudar a prever se os incêndios florestais subsequentes são mais ou menos intenso. Ambas as medidas indicam se uma comunidade de plantas está recebendo água suficiente ou está sob estresse por falta dela.

“Estávamos tentando entender o que impulsiona as diferenças no motivo pelo qual algumas áreas têm queimaduras graves e outras não”, disse Madeleine Pascolini-Campbell, cientista de água e ecossistemas do JPL e principal autora do artigo. “Os resultados mostram como o estresse hídrico é crucial para prever quais áreas queimam mais e por que é importante monitorar a vegetação nessas regiões”.

Rastreando o estresse da planta

Como os humanos, as plantas lutam para funcionar quando estão muito quentes. E da mesma forma que a transpiração ajuda os humanos a se refrescarem, as plantas dependem da evapotranspiração para regular sua temperatura. A evapotranspiração combina a taxa na qual as plantas perdem água à medida que evapora do solo e por transpiração, na qual elas liberam água através de aberturas em suas folhas, chamadas de estômatos. Para evitar perder muita água, as plantas começam a fechar seus estômatos se ficarem muito secas.

"Como resultado, eles começam a esquentar porque não têm mais o benefício de 'suar'", disse Lee. "Com o ECOSTRESS, podemos observar essas mudanças muito finas na temperatura, que são usadas para entender as mudanças na evapotranspiração e na eficiência do uso da água".

Em geral, a evapotranspiração mais lenta e a menor eficiência sinalizam que as plantas estão estressadas. Valores mais altos indicam que as plantas estão recebendo água suficiente.

O ECOSTRESS rastreia a evapotranspiração através de um radiômetro térmico de alta resolução que pode medir a temperatura de trechos da superfície da Terra tão pequenos quanto 130 por 230 pés (40 por 70 metros).

Alto versus baixo estresse

No artigo, publicado em Global Ecology and Biogeography , os pesquisadores descobriram que as variáveis ​​relacionadas ao estresse hídrico, juntamente com a elevação, foram preditores dominantes da gravidade das queimaduras em áreas atingidas por três incêndios florestais no sul da Califórnia em 2020:o Bobcat Fire na Floresta Nacional de Angeles, juntamente com os incêndios de Apple e El Dorado em Floresta Nacional de San Bernardino.

Se o estresse mais alto ou mais baixo previa queimadas mais severas dependia do tipo primário de vegetação em uma área, disse Pascolini-Campbell. Por exemplo, florestas de pinheiros estressadas tendem a queimar mais severamente, sugerindo que condições mais secas tornam as árvores mais inflamáveis. Enquanto isso, nas pastagens, o menor estresse tendeu a se correlacionar com mais danos causados ​​pelas queimadas, uma possível indicação de que o crescimento robusto da vegetação produziu mais combustível, resultando em chamas mais intensas. E nas regiões de Sierra Nevada queimadas pelo Creek Fire, o Sequoia Complex Fire e o North Complex Fire, os resultados mostraram relações mais fracas entre o estresse pré-fogo e a gravidade da queima. Os autores do estudo levantam a hipótese de que variáveis ​​não capturadas na análise – vento ou outras condições climáticas – foram mais influentes nessas áreas de queimadas.

Apoiando os tomadores de decisão

O estudo ocorre no momento em que a NASA está aumentando os esforços para mobilizar sua tecnologia, experiência e recursos para estudar incêndios florestais. A agência anunciou em maio a formação do NASA Wildland FireSense, uma iniciativa destinada a reunir especialistas de diferentes disciplinas, juntamente com tecnologia avançada e ferramentas analíticas, para desenvolver abordagens que possam informar e orientar os tomadores de decisão no gerenciamento de incêndios.

A importância de ferramentas como o ECOSTRESS, que está programado para operar até setembro de 2023, aumentará à medida que as mudanças climáticas aumentarem o risco de incêndios florestais no oeste dos EUA, disse Pascolini-Campbell. "É uma região de alta prioridade para usar esses tipos de estudos para ver quais áreas são as mais vulneráveis", acrescentou. + Explorar mais

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