science >> Wetenschap >  >> Natuur

Door NASA ondersteunde tool versnelt natuurbrandherstel

Krediet:NASA

Emergency Response-teams in Burned Area - ze zijn misschien wel een van de belangrijkste onderdelen van bosbranden waar je waarschijnlijk nog nooit van hebt gehoord. Terwijl de laatste vlammen van een razende bosbrand worden beheerst, deze BAER-bemanningen beginnen levens te beschermen, eigendom, en natuurlijke hulpbronnen die worden bedreigd door extra gevaren die branden veroorzaken.

Verschroeide aarde

"Wildfire vermindert of verwijdert vegetatie en bodembedekkers die bosbodems beschermen, " zei Mary Ellen Miller, een onderzoeksingenieur van het Michigan Tech Research Institute. "Dit verlies van bosvegetatie verhoogt het risico op afspoeling, overstromingen, en aardverschuivingen wanneer de bodem verzadigd raakt." Voor BAER-bemanningen, dit betekent dat tijd van essentieel belang is. Hun eerste taak? Maak een kaart met de ernst van brandwonden die de veranderingen in zowel de bodembedekking als de bodemeigenschappen weergeeft die door de brand zijn veroorzaakt. De kaarten informeren de teams over de aanbevelingen en beslissingen over stabilisatie en herstel voor het verbrande gebied, of brandwond litteken. Acties omvatten doorgaans behandelingen zoals het neerleggen van mulch, het oprichten van slibomheiningen, of het planten van snelgroeiende zaden. “Om effectief te zijn, die behandelingen moeten zijn uitgevoerd voordat de eerste grote storm toeslaat, ’ voegde Miller eraan toe.

Het verzamelen van de ruimtelijke gegevens die nodig zijn om deze aanbevelingen te doen, nam doorgaans meerdere dagen in beslag - tijd die de BAER-teams zich niet kunnen veroorloven. Met de behoefte aan snelheid in het achterhoofd, Het team van Miller heeft een database gemaakt die nu automatisch NASA-satelliet en andere gegevens integreert en samenvoegt die nodig zijn om het herstelplanningsproces veel eerder te starten.

Snelle reactie met RRED

In samenwerking met de U.S. Forest Service, Miller leidde een Applied Sciences-project dat een online tool ontwikkelde, de Rapid Response Erosion Database. Deze RRED ondersteunt snellere sanering na brand door het versnellen van de tijdrovende verzameling van ruimtelijke gegevens.

Met RRED, BAER-teams en andere gebruikers uploaden eerst hun kaarten voor de ernst van brandwonden, die ze ontlenen aan zowel satellieten als veldgegevens. "Landsat 8 wordt vaak gebruikt door BAER-teams, maar multispectrale luchtbeelden en andere beeldvormingsplatforms zoals EO-1's ALI, MODI, en VIIRS kunnen ook worden gebruikt." merkte Miller op. Zodra de gebruiker de kaart uploadt, RRED combineert het met vegetatie, bodem, en hoogtelagen afgeleid van aardobservaties, en levert een samengestelde kaart die vooraf is opgemaakt voor modelinvoer.

Met die gegevens snel verzameld, de teams kunnen het grootste deel van hun inspanningen richten op het modelleren van de effecten van meerdere weerscenario's. Zij kunnen alternatieven beoordelen en bepalen welke locaties in het brandwondlitteken het meest kwetsbaar zijn voor erosie, overstromingen, en aardverschuivingen.

De extra tijd die RRED geeft, was van cruciaal belang voor drukke responsteams in Californië in 2016, terwijl bosbranden meer dan een half miljoen hectare in de Golden State verschroeiden.

Krediet:NASA

Soberanes Fire

Een illegaal kampvuur leidde tot de Soberanes Fire. Het werd uiteindelijk de grootste bosbrand van Californië van het jaar, meer dan 132 branden, 000 hectare. Tegen de tijd dat de bemanning de brand eindelijk onder controle had, het was de duurste brandbestrijdingsoperatie in de Amerikaanse geschiedenis.

Voor zijn strategie na de brand, lid van het Watershed Emergency Response Team, Jeremy Lancaster, wendde zich tot Miller en RRED voor snelle begeleiding. Hij maakte zich zorgen over de gevolgen die afvloeiing van regenval zou kunnen hebben op nabijgelegen wegen, infrastructuur, recreatiegebieden, en dieren in het wild - dingen die bekend staan ​​als "waarden die gevaar lopen".

"De staatsteams gebruikten de [RRED]-resultaten... om gebieden met verhoogde sedimentatie te identificeren [met het] potentieel om drainagestructuren en andere risico's te beïnvloeden. De resultaten van het erosiemodel hielpen de teams bij het identificeren van zorgwekkende gebieden en bij het ontwikkelen van aanbevelingen voor noodgevallen beschermende maatregelen, Lancaster zei. "Normaal gesproken zijn dit t-posts, slib hekken, puin rekken, enz." Minder dan een maand later, Californië had nog een bosbrand op zijn handen. En RRED hielp de responsteams opnieuw.

Cedervuur

De Cedar Fire raasde in de nazomer door het Sequoia National Forest in Californië. Deze bosbrand werd Millers eerste kans om te zien hoe BAER-teamleden met succes RRED zelfstandig gebruikten - met minimale hulp van haar. "Ik deed een stap achteruit en assisteerde in plaats daarvan Forest Service-teams bij het zelfstandig uitvoeren van de modellering, "Zei Miller. "Spoiler alert - ze deden het geweldig!"

USFS-bodemwetenschapper Lizandra Nieves-Rivera gebruikte RRED om de aanbevelingen van haar BAER-team voor de plaatselijke recreatiegebieden te begeleiden, wegen, en drainagestructuren getroffen door de Cedar Fire. De mogelijke bedreigingen voor, en afstand van, de risicowaarden rechtvaardigden geen aanvullende acties, dus het team stelde geen mulchbehandelingen voor. "De vergelijking tussen [de stormmodellen] hielp het team te bepalen, leg uit, en back-up van de hoge kosten versus het risiconiveau, ’ merkte ze op.

voor Miller, dit was een grote stap voor RRED als besluitvormingsinstrument. "Het onafhankelijke gebruik van onze nieuwe Rapid Response Erosion Database was een belangrijke mijlpaal voor het project, " merkte ze op.

Een pad banen

in 2016, Miller werkte koortsachtig om de RRED-database uit te breiden van 17 brandgevoelige westerse staten naar de hele Lower 48. Ze zei dat de volgende fase van dit project is om RRED volledig over te zetten naar een USFS-server in 2017. Miller voegde toe:"We zijn ook van plan om de database gebruiksvriendelijker te maken met onze nieuwe open-source interface. BAER-teams hebben ernstige tijdsdruk, dus het stroomlijnen van het proces is belangrijk voor operationeel gebruik."

Verderop op de weg, Miller en haar team hopen RRED voor een veel breder publiek beschikbaar te maken. "Ik zou de ruimtelijke dekking graag uitbreiden naar alle brandgevoelige gebieden van de wereld."

Wat er na een natuurbrand gebeurt, hangt sterk af van de voorbereidingen en activiteiten voor een natuurbrand. Dankzij de toepassing van aardobservaties door Miller en haar team, gemeenschappen zijn beter voorbereid op de gevolgen van branden.