Recente bosbranden in Chili hadden een verwoestende impact op het land, zijn mensen en het milieu.

Minstens 11 mensen werden gedood en duizenden werden uit hun huizen verdreven, de stad Santa Olga werd verwoest en meer dan 160, 000 hectare bos werd met de grond gelijk gemaakt.

De rookpluim die door de branden werd gegenereerd, strekte zich uit over meer dan 2, 000 km over de Stille Oceaan - ongeveer dezelfde afstand als van Amsterdam naar Moskou.

Wetenschappers gebruiken satellietbeelden om meer te weten te komen over rookpluimen en dit werk heeft potentiële voordelen voor de menselijke gezondheid, samenleving en economieën, evenals ons begrip van het klimaat.

Hoe de afbeeldingen worden gemaakt

De satelliettoepassingsfaciliteit voor monitoring van ozon en atmosferische chemie (O3M SAF), is een van de acht EUMETSAT SAF's die operationele gegevens en softwareproducten leveren aan een toegewijde gebruikersgemeenschap en toepassingsgebied.

Maurits Kooreman, van het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI) en Junior Scientist aan het project voor de SAF, produceerde de afbeelding (bijgevoegd) van de rookpluim van de branden in Chili.

Hij gebruikte beelden van de instrumenten van het Global Ozone Monitoring Experiment (GOME-2) op de Metop-A- en –B-satellieten van EUMETSAT, overlay op beelden van de MODIS-imager aan boord van NASA's Terra-satelliet. Het getoonde O3M SAF GOME-2 product wordt de Absorbing Aerosol Index (AAI) genoemd.

"Omdat branden roet produceren, evenals water, de pluimen bestaan ​​uit een mix van de twee, ' legt Kooreman uit.

"Mogelijk, de rookdeeltjes in de pluim fungeren als condensatiekernen waar de waterdamp op condenseert, waardoor een mengsel van roet- en waterdruppels ontstaat.

"De kleurrijke overlay in figuur 1 toont de AAI, het onderscheiden van de roetdeeltjes van de waterdruppelwolk. De rode waarden geven een AAI van meer dan 3 aan, waarbij een waarde van 2 al wordt beschouwd als een aanwijzing voor significante aanwezigheid van aerosol (fijne deeltjes in de lucht).

Kooreman zei dat de O3M SAF de rookpluim heeft bestudeerd vanaf de eerste dag dat deze zichtbaar was op satellietbeelden – 20 januari – en de voortgang en ontwikkeling van de AAI heeft gevolgd.

"Het laat heel goed zien dat branden rook- en waterwolken veroorzaken en, in dit geval, we kunnen zien hoe de rook en wolken echt met elkaar vermengd zijn. We gebruiken de AAI om regio's te onderscheiden waar rook is en waar wolken zijn."

Wie heeft deze informatie nodig?

Dr Piet Stammes, Senior Scientist bij het KNMI en ook werkzaam in de O3M SAF, zei dat de beelden de meteorologische processen laten zien die plaatsvinden als gevolg van een zeer dramatische, dodelijke en milieubelastende natuurbrand.

"In principe, deze informatie kan worden gebruikt door iedereen die het wil, maar het is vooral belangrijk voor de luchtvaartgemeenschap, die moet weten waar de rook heen gaat, ' zei Stammes.

"De informatie wordt ook gebruikt door de klimaatonderzoeksgemeenschap omdat deze rook de absorptie van zonnestraling veroorzaakt. Klimaatonderzoekers willen de hoeveelheid straling van de zon vaststellen die door de rook wordt geabsorbeerd.

"Dus de informatie wordt zowel gebruikt voor het nu werpen van een gevaar als voor de klimaatonderzoeksgemeenschap."

Gezondheid, landgebruik en klimaat – waarom we rook uit de ruimte monitoren

Een van de belangrijkste doelstellingen van EUMETSAT is het bewaken van de samenstelling van de atmosfeer, niet alleen rook van branden, maar ook meer in het algemeen in termen van vervuiling, vanwege het potentieel, onmiddellijke gevolgen voor de gezondheid en de lange termijn, wereldwijde invloed op het klimaat.

EUMETSAT Atmosferische Samenstelling Kalibratie en Instrument Teamleider Dr. Rüdiger Lang zei dat als de branden in de Middellandse Zee waren, in plaats van Chili, en de rookpluim dreef over dichtbevolkte gebieden, in plaats van over de oceaan, er echte gevolgen zouden zijn voor de menselijke gezondheid, niet alleen van de branden zelf, maar ook van de rook.

De Copernicus Atmosphere Monitoring Service gebruikt informatie zoals de AAI en andere gegevens van EUMETSAT om het gedrag van rookpluimen en vervuiling te modelleren, zodat kan worden voorspeld hoe ze reizen en hoe ze evolueren, zoals regen kan worden voorspeld, bijvoorbeeld.

Lang wijst erop dat branden niet per se slecht zijn voor de vegetatie – ze kunnen deel uitmaken van een natuurlijke cyclus – maar vaker voorkomen, hogere temperaturen en meer droogte kunnen een blijvende impact hebben op de vegetatie en het landgebruik.

De aerosolen die ontstaan ​​door de verbranding van biomassa komen vrij in de lagere atmosfeer, waar ze een verwarmend effect hebben door energie te absorberen en op te slaan.

In dit geval, klimaatverandering kan zowel een voorwaarde zijn voor, en een resultaat van, veranderingen in de verbrandingsfrequentie van biomassa.

O3M SAF wordt de Atmospheric Composition Monitoring SAF

Vanaf 1 maart 2017, de O3M SAF zal haar naam veranderen in de Satellite Application Facility on Atmospheric Composition Monitoring (AC SAF).

De naamswijziging zal beter aansluiten bij het soort werk dat de SAF uitvoert, zei dokter Stammes.

"De verandering illustreert een nieuwe fase en dat onze producten niet alleen voor de ozongemeenschap zijn, maar ook voor de luchtkwaliteit en de samenstelling van de atmosfeer, " hij zei.

Meer informatie over de activiteiten van AC SAF en toegang tot haar dataportfolio is te vinden op ac-saf.eumetsat.int.

Instrumenten voor het bewaken van rookpluimen

Satellietinstrumenten worden gebruikt om verschillende aspecten van branden en rookpluimen te meten:de deeltjes, zoals hierboven besproken; het chemische aspect, omdat branden aanzienlijke hoeveelheden koolmonoxide veroorzaken; en vuur stralingskracht.

Instrumenten aan boord van EUMETSAT's met een lage baan om de aarde draaiende Metop-A- en -B-satellieten en geostationaire Meteosat-satellieten meten momenteel deze aspecten en de capaciteit om dit te doen zal toenemen met de nieuwe en verbeterde instrumenten die op de volgende generatie van deze satellieten zullen worden gedragen, die binnen de komende vijf jaar moeten worden gelanceerd.