Extreme bosbrandseizoenen zijn niet langer een uitschieter in het westen van de Verenigde Staten, waar klimaatverandering de vegetatie uitdroogt en mensen steeds dieper de westelijke bossen intrekken.

Om deze plattelandsgemeenschappen te beschermen, landbeheerders bestrijden steeds vaker vuur met vuur - voorgeschreven branden die gordels van ontvlambare vegetatie verbranden om brandgangen te creëren en brandstofophoping te verminderen, het voorkomen van grotere branden later.

Al dat vuur produceert veel rook - en een ernstig luchtvervuilingsprobleem.

Deze zomer, NOAA en NASA werken samen aan een enorme onderzoekscampagne genaamd FIREX-AQ die satellieten zal gebruiken, vliegtuigen, drones, mobiele en grondstations om rook van bosbranden en branden in landbouwgewassen in de VS te bestuderen

Honderden wetenschappers zullen de chemie van sporengassen en aerosolen in rook onderzoeken om de geheimen ervan te ontrafelen, de modellen voor weers- en luchtkwaliteit verbeteren, en betere voorspellingen te geven aan eerstehulpverleners, ambtenaren op het gebied van volksgezondheid en landbeheer.

"We hebben een uitstekend team van wetenschappers samengesteld om de aard van branden en rook te onderzoeken, " zei David Fahey, directeur van NOAA's Chemical Sciences Division. "Onze lange samenwerking met NASAoffsite link heeft ons letterlijk rond de planeet gebracht en veel belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen opgeleverd. Ik verwacht dat dit niet anders zal zijn."

Van het laboratorium naar het echte leven

Rook is een ongelooflijk complexe, constant evoluerend mengsel van gassen en kleine deeltjes die duizenden kilometers van de bron kunnen reizen, resulterend in blootstelling aan de gezondheid van uren tot weken. Rook vermindert het zicht, beïnvloedt het weer en schaadt de luchtkwaliteit, astma verergeren, bronchitis, en andere longaandoeningen.

FIREX-AQ bouwt voort op een NOAA-onderzoeksproject uit 2016 dat is uitgevoerd in het USDA Fire Science Laboratory in Missoula, Montana, waar wetenschappers rook analyseerden van verschillende soorten vegetatie die bij verschillende temperaturen verbrand waren.

"Nutsvoorzieningen, we nemen wat we in het laboratorium hebben geleerd mee naar grote branden in het veld waar de chemie evolueert in de tijd en op afstand, " zei missiewetenschapper Carsten Warneke, een CIRES-offsite linkonderzoeker werkzaam bij NOAA.

Rook door de lucht achtervolgen, land en ruimte

FIREX-AQ lanceert 22 juli wanneer NASA's DC-8 - boordevol zeer geavanceerde chemie-instrumenten - opstijgt uit Palmdale, Californië, voor een vlucht naar zijn tijdelijke basis in Boise, Idaho. Een maand lang jaagt het wildvuurrook door het westen, samen met twee NOAA Twin Otters, vliegen op lagere hoogten en ook 's nachts wanneer branden smeulen en rook de valleien instroomt.

Vanuit de basis in Palmdale, CA, de NASA ER-2 zal teledetectie-instrumenten gebruiken om metingen van veel grotere hoogten te verzamelen. Grondstations en mobiele bestelwagens zullen rook aan de oppervlakte waarnemen, waar het het belangrijkst is voor de volksgezondheid. Al deze metingen zullen worden vergeleken met gegevens van NOAA- en NASA-satellieten ver boven ons hoofd om te leren hoe meer informatie kan worden verkregen uit wat satellieten zien.

Later, de DC-8 zal rook bemonsteren van branden in landbouwbeheer die veel voorkomen in zuidelijke staten. Eindelijk, wetenschappers zullen rook bestuderen van een grote door de US Forest Service voorgeschreven brandwond in Utah.

Dan begint het echte werk, zei NASA-programmamanager Barry Lefer:

"Uiteindelijk, de reden dat we complexe interacties tussen rook en atmosfeer willen begrijpen, is om betere voorspellingen en langere doorlooptijden te bieden voor gemeenschappen die wind van branden zijn."