8 de noviembre 2018 fue un día seco en el condado de Butte, California. El estado estaba en su sexto año consecutivo de sequía, y el condado no había tenido un evento de lluvia que produjera más de media pulgada de lluvia durante siete meses. El verano seco había resecado la vegetación primaveral, y los fuertes vientos del noreste de otoño soplaban a 35 millas por hora y subían, Creando condiciones de bandera roja:Cualquier incendio planeado o no planeado podría salirse de control rápidamente.

Bastante seguro, justo antes del amanecer los fuertes vientos azotaron una chispa perdida de una línea eléctrica en un infierno. El Camp Fire se convirtió en el incendio más destructivo en la historia de California, abrasando aproximadamente 240 millas cuadradas, destruyendo casi 14, 000 edificios, causando miles de millones de dólares en daños y matando a 88 personas. Más tarde, el mismo día, el incendio de Woolsey estalló en el condado de Los Ángeles, quemando 150 millas cuadradas y matando a tres.

Las sequías pueden crear condiciones ideales para incendios forestales. La falta de lluvia y la baja humedad secan los árboles y la vegetación, suministro de combustible. En estas condiciones, una chispa de un rayo, fallas eléctricas, El error humano o los incendios planificados pueden salirse rápidamente de control.

Se prevé que el cambio climático global cambiará los patrones de precipitación y evaporación en todo el mundo, conduciendo a un clima más húmedo en algunas áreas y más seco en otras. Las áreas que enfrentan sequías cada vez más severas también estarán en riesgo de sufrir más y mayores incendios. Varias misiones de la NASA recopilan datos valiosos para ayudar a los científicos y al personal de emergencia a monitorear sequías e incendios. Algunos instrumentos monitorean el agua dentro y debajo del suelo, ayudando a evaluar si las áreas se están moviendo hacia sequías peligrosas. Otros vigilan el calor y el humo de los incendios, apoyando tanto la investigación como la recuperación activa de desastres.

Comprender cómo se comportan los incendios en condiciones secas puede ayudar a los bomberos, los socorristas y otros se preparan para una futuro más seco.

Cambio climático:no solo húmedo

Se pronostica que el calentamiento del clima de la Tierra hará que los patrones de precipitación global sean más extremos:las áreas húmedas se volverán más húmedas, y las áreas secas se volverán más secas. Áreas como el suroeste de Estados Unidos podrían ver tanto una reducción de las precipitaciones como una mayor evaporación de la humedad del suelo debido a un calor más intenso, y en algunos casos, las sequías resultantes podrían ser más intensas que cualquier sequía del último milenio.

Ben Cook, del Instituto Goddard de Estudios Espaciales (GISS) de la NASA en la ciudad de Nueva York, investiga las "megasequías", sequías que duran más de tres décadas. Se han producido mega sequías en el pasado, como las sequías que duraron décadas en América del Norte entre 1100 y 1300, y el equipo utilizó registros de anillos de árboles para comparar estas sequías con proyecciones futuras. Él y su equipo examinaron conjuntos de datos de humedad del suelo e índices de gravedad de la sequía de 17 modelos climáticos futuros diferentes. y todos predijeron que si las emisiones de gases de efecto invernadero continúan aumentando al ritmo actual, el riesgo de una mega sequía en el suroeste de Estados Unidos podría llegar al 80 por ciento a finales de siglo. Adicionalmente, Es probable que estas sequías sean incluso más graves que las observadas en el último milenio.

Sequías tan severas afectarán la cantidad y sequedad de combustibles como árboles y pasto, Dijo Cook.

"El fuego depende de dos cosas:tener suficiente combustible y secar ese combustible para que pueda incendiarse. Por lo tanto, a corto plazo, más sequías probablemente signifiquen más incendios a medida que la vegetación se seca, ", dijo Cook." Si esas sequías continúan durante un período prolongado, como una mega sequía, sin embargo, en realidad, puede significar menos fuego, porque la vegetación no volverá a crecer con tanta fuerza, y puede quedarse sin combustible para quemar. Definitivamente es complicado ".

Las mediciones actuales y futuras de la humedad del suelo y la precipitación de la NASA ayudarán a evaluar las predicciones de los modelos climáticos, haciéndolos aún más precisos y útiles para comprender el clima cambiante de la Tierra.

Cook y su colega de GISS, Kate Marvel, fueron los primeros en proporcionar evidencia de que las emisiones de gases de efecto invernadero generadas por el hombre estaban influyendo en los patrones de sequía observados desde principios del siglo XX. Al mostrar que las actividades humanas ya han afectado a la sequía en el pasado, su investigación proporciona evidencia de que el cambio climático de las emisiones de gases de efecto invernadero generadas por el hombre probablemente influirá en la sequía en el futuro.

Mantenerse por delante del fuego

Si el futuro depara megasequías para el suroeste de los Estados Unidos, ¿Qué podría significar esto para sus temporadas de fuego?

"Una vez que cambiemos la climatología y obtengamos combustibles cada vez más secos, deberíamos esperar incendios más intensos y una mayor severidad de los incendios, "dijo Adam Kochanski, un científico atmosférico en la Universidad de Utah, refiriéndose al tamaño e impacto de los incendios. Si los combustibles están húmedos, es más probable que el fuego permanezca cerca del suelo y sea menos destructivo, él dijo. Los árboles y las plantas secos hacen que sea más probable que las llamas alcancen el dosel del bosque, haciendo que el fuego sea más destructivo y más difícil de controlar.

Kochanski y Jan Mandel de la Universidad de Colorado en Denver utilizaron datos de la NASA y otras fuentes para simular las interacciones entre incendios forestales, humedad del suelo y clima local. Se basaron en trabajos anteriores del Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) y otros para desarrollar el módulo SFIRE para el modelo de Investigación y Pronóstico del Tiempo (WRF) ampliamente utilizado.

Este módulo utiliza datos del espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) de la NASA a bordo de sus satélites Aqua y Terra, y el conjunto de radiómetros de imágenes infrarrojas visibles (VIIRS) a bordo de la nave espacial Suomi National Polar-Orbiting Partnership (Suomi NPP).

El clima influye en los incendios, pero los incendios también influyen en el clima local al producir calor, vapor de agua y humo, Dijo Kochanski. Los vientos de grandes incendios pueden alterar los patrones climáticos locales, y en condiciones extremas, generan tormentas de fuego y tornados de fuego.

"No es raro que las personas involucradas en incendios forestales informen que, aunque el viento no es muy fuerte, los incendios se propagan muy rápido, "Dijo Kochanski." Si no hace tanto viento, pero tu fuego es intenso y suelta mucho calor, tiene el potencial de generar sus propios vientos. Incluso si los vientos ambientales son débiles, este fuego comenzará a moverse como si realmente hiciera viento ".

Un mejor modelado de estas interacciones no solo ayuda a los bomberos a predecir mejor dónde y cómo podría propagarse un incendio forestal, pero también ayuda a los administradores forestales a saber si una quema planificada es segura.

Historia de fuego y nieve

Los efectos de los incendios persisten mucho después de que se extinguen, y la disponibilidad o falta de agua dulce juega un papel importante en el crecimiento y recuperación de la vegetación. Las condiciones secas pueden evitar que las semillas nuevas germinen en las áreas quemadas. La pérdida de vegetación puede provocar erosión y el bloqueo de sedimentos en las vías fluviales, y los productos químicos para combatir incendios pueden contaminar las fuentes de agua.

Los incendios forestales también pueden tener impactos en las futuras capas de nieve del invierno, dijo Kelly Gleason, hidrólogo de nieve y profesor asistente en la Universidad Estatal de Portland. "Capa de nieve" se refiere a la nieve que se acumula durante todo un invierno, en lugar de una sola nevada.

Aquí también, Los datos de la NASA son clave para comprender los procesos involucrados. Gleason y su equipo utilizaron 16 años de datos del instrumento MODIS de la NASA para investigar los efectos de los incendios forestales en el derretimiento de la nieve en los bosques del oeste estadounidense. Descubrieron que el hollín y los escombros del fuego hacen que la nieve sea más oscura y menos reflectante hasta 15 años después de un incendio.

"Es como usar una camiseta negra en un día soleado, ", Dijo Gleason." Prepara la capa de nieve para absorber más energía solar. Y de todos modos hay más energía porque el dosel del bosque se quemó, para que entre más sol ".

Su estudio de aproximadamente 850 incendios entre 2000 y 2016 mostró que la nieve en los bosques quemados se derritió, de media, cinco días antes que la nieve en los bosques no quemados. En algunas áreas, la nieve se derritió semanas o meses antes de lo normal, Dijo Gleason.

"Todos los años experimentamos un derretimiento de nieve más temprano, hay relaciones sólidas con grandes, caliente, incendios de larga duración el verano siguiente, ", dijo." Crea este círculo vicioso en el que la nieve se derrite antes debido al cambio climático, que extiende el período de sequía de verano donde el suelo se seca, y cuando los combustibles se secan, tienes estos grandes incendios. Esto acelera aún más el deshielo, ampliando aún más el período de sequía de verano y el potencial de incendios ".

Modelando un futuro más seguro

El modelo de atmósfera de fuego de Mandel y Kochanski ya está en uso operativo en Israel y Grecia. Si bien el software requiere experiencia informática para su uso, está disponible gratis, en consonancia con la misión de la NASA de proporcionar libremente sus datos y otros productos al público.

Branko Kosovi ?, gerente del programa de Energía Renovable para el Laboratorio de Aplicaciones de Investigación y director del Programa de Evaluación y Sistemas Meteorológicos en NCAR, también usó WRF para desarrollar el sistema de predicción de incendios para la División de Prevención y Control de Incendios del estado de Colorado. Este modelo utiliza un módulo relacionado llamado FUEGO y produce un incendio, El pronóstico del tiempo y el humo es útil tanto para incendios forestales como para incendios planificados.

Kosovi? también está utilizando el sistema WRF para su investigación, que utiliza datos de sensores remotos de la NASA y aprendizaje automático para estimar la humedad del combustible a diario en los Estados Unidos contiguos.

"La medición de la humedad del combustible vivo [actualmente] debe realizarse manualmente, "¿Kosovi?", Dijo. "La gente tiene que salir, toma el combustible vivo, y esencialmente curarlo en hornos para ver cuánta humedad hay. Es muy laborioso. Y te puedes imaginar eso, por eso, los datos son escasos, tanto en el espacio como en la frecuencia y el tiempo ".

Kosovi ?, Mandel y Kochanski esperan construir sistemas que brinden a los administradores forestales mejor información para planificar incendios controlados y ayudar a mejorar la asignación de recursos durante los incendios forestales. conduciendo a una mejor evaluación de riesgos y recuperación.

Los científicos de la NASA monitorean constantemente tanto el agua dulce como los incendios, del espacio, el aire y la tierra, recopilar datos a corto y largo plazo a medida que el clima de la Tierra continúa cambiando. Programas como el Programa de Desastres de Ciencias de la Tierra de la NASA utilizan datos satelitales para rastrear incendios activos, monitorear sus efectos sobre la calidad del aire y realizar investigaciones que ayuden a las comunidades a estar más preparadas antes de que ocurran desastres. Y mirando al futuro El modelado juega un papel clave en la preparación para las cambiantes temporadas de sequías e incendios en todo el mundo.