NASA-wetenschappers die onderzoek doen naar het verband tussen brandstofvocht en branden, hebben een paradox ontdekt:een natte winter komt overeen met meer kleine bosbranden in het volgende brandseizoen, niet minder, zoals algemeen wordt aangenomen. Grote branden gedragen zich logischer, " met minder grote branden na een natte winter en meer na een droge.

"Dit is het meest verrassende resultaat van onze studie, omdat we zouden verwachten dat kleine branden zullen volgen met grotere branden, " zei Daniël Jensen, een doctoraat kandidaat aan de UCLA die aan het project werkte onder leiding van wetenschapper J.T. Reager van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië. Als er voldoende vocht is voor plantengroei, Jensen wees erop, "Het lijkt erop dat de opeenhoping van brandstof alleen ervoor zorgt dat er meer branden zijn, maar niet noodzakelijk meer verwoestende branden."

Het onderzoek is een stap in de richting van het begrijpen van de rol van brandstofvocht bij bosbranden, die kunnen helpen bij het bepalen hoe ernstig een brandseizoen kan zijn enkele maanden voordat het arriveert. Een paper over het onderzoek staat online in het tijdschrift Brieven voor milieuonderzoek .

Zoals iedereen die ooit een kampvuur heeft gemaakt weet, droge brandstof vat vlam en verbrandt sneller dan vochtige brandstof. Als u de vochtigheid van een brandstofvoorraad kent, kunt u beter voorspellen hoe snel een natuurbrand zich kan verspreiden, maar het meten van monsters uit in het veld verzamelde monsters is tijdrovend en arbeidsintensief. Remote sensing biedt een mogelijk alternatief, en eerdere studies hebben aangetoond dat bodemvocht (het water in de bodem) goed correleert met brandstofvocht.

Jensen en co-auteurs correleerden records van natuurbranden in de aangrenzende Verenigde Staten van 2003 tot 2012 met bodemvochtmetingen van de U.S./German Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) satellietmissie en U.S. Geological Survey-gegevens over vegetatie en landschapstypen. Ze ontdekten dat hoewel elk landschapstype varieerde in gemiddeld bodemvocht en gemiddeld aantal branden, in elk landschapstype, het aantal kleine branden nam toe na een nat voorseizoen.

Jensen legde uit dat een natte winter ervoor zorgt dat grassen en andere kleine planten overvloedig groeien. Deze planten drogen uit en sterven aan het einde van het groeiseizoen, waardoor er veel brandstof overblijft voor een bosbrand. Bomen en grotere struiken, echter, houden meer vocht vast na een natte winter. Dat zou het vermogen van kleine branden om uit te groeien tot grote in landschappen met bomen kunnen belemmeren.

Om hun resultaten te verkrijgen, de onderzoekers ontwikkelden technieken om GRACE-gegevens te assimileren in een Amerikaans hydrologiemodel met hoge resolutie, het Catchment Land Surface Model, van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, voor een product met zowel nauwkeurigheid als hoge resolutie. Ze verdeelden elke GRACE-raming, die een gebied beslaat van ongeveer 300 vierkante kilometer, in tientallen kleinere "dozen" om de resolutie van het model aan te passen, het gebruik van data-assimilatietechnieken om de "fit" te verfijnen totdat de resultaten correct zijn opgeteld om overeen te komen met de GRACE-gegevens. gegevens assimilatie, een techniek die vaak wordt gebruikt bij weersvoorspellingsmodellen, voegt doorlopende observatiegegevens toe in de loop van een simulatie om een ​​model op schema te houden.

De wetenschappers kozen GRACE vanwege de lange levensduur van de missie, zei Reager. Andere missies zoals NASA's Soil Moisture Active Passive (SMAP) satelliet bieden een hogere resolutie, maar geen enkele is in een baan om de aarde geweest zolang GRACE. "Zonder dat lange record, we zouden niet in staat zijn geweest om het model te passen, "Zei Reager. "Nu we het model hebben gebouwd, we kunnen SMAP-gegevens inpluggen. Deze methodologie zal ons helpen om de ecosysteemdynamiek van brandactiviteit beter te bekijken."