Wanneer grote stukken koolstofrijke grond vlam vatten, de brand stoot enorme hoeveelheden koolstof uit in de atmosfeer en creëert een dikke waas die sommige inwoners van Zuidoost-Azië maar al te goed kennen. anno 2015, de nevel van veenbranden was dodelijk, verantwoordelijk voor meer dan 100 000 vroegtijdige sterfgevallen in Indonesië, Maleisië en Singapore.

Vanwege de manier waarop ze organisch materiaal gedurende lange tijd accumuleren, ongestoorde veengebieden worden beschouwd als een van de meest effectieve natuurlijke ecosystemen voor koolstofopslag. Grote branden brengen dus enorme kosten met zich mee voor de menselijke gezondheid en duurzaamheid.

"Hoewel ze maar 3 procent van het landoppervlak van de wereld beslaan, veengebieden bevatten naar schatting 21 procent van 's werelds koolstof in de bodem, " zei Stanford University-promovendus Nathan Dadap, hoofdauteur van een nieuwe studie die bodemvocht correleert met brandgevoeligheid in veengebieden.

Om de brandgevoeligheid in Aziatische veengebieden te begrijpen, waar branden de afgelopen 30 jaar in omvang en ernst zijn toegenomen als gevolg van veranderingen in landgebruik, wetenschappers ontwikkelden een nieuwe benadering voor het meten van bodemvocht met behulp van een eerder onderschat hulpmiddel:satellietgegevens.

Aangezien tropische veengebieden worden aangetroffen in moerassen waar de grond kan worden verduisterd door dichte vegetatie, het werd onmogelijk geacht om satellietgegevens te gebruiken voor het monitoren van bodemvocht. Door een alternatief algoritme te ontwikkelen, Wetenschappers van Stanford hebben voor het eerst aangetoond dat het analyseren van teledetectiegegevens bodemvocht in deze regio kan onthullen. die op hun beurt kunnen worden gebruikt om het brandrisico te voorspellen. Het onderzoek verscheen in Brieven voor milieuonderzoek 9 september

"Dit toont duidelijk het potentieel aan om te leiden tot verbeterde brandvoorspellingen, " zei co-auteur Alexandra Konings, een assistent-professor aardsysteemwetenschap in Stanford's School of Earth, Energie- en milieuwetenschappen (Stanford Earth). "Er is meer onderzoek nodig, maar het opent de deur naar een nieuwe manier om langetermijnbeleid uit te werken voor het beheer van veenbrandrisico's."

Onderzoekers analyseerden gegevens van de NASA Soil Moisture Active Passive (SMAP) -missie tijdens de El Niño van 2015 en ontdekten dat de vervanging van tropische bossen door palmolie- en acaciaplantages het mogelijk maakte om het bodemvocht in deze regio te meten. Uit de analyses blijkt dat drogere grond tot 30 dagen voor een brand correleert met een groter verbrand oppervlak. Terwijl regenval momenteel wordt gebruikt als indicator voor brandgevaar in de regio, bodemvocht is de meest directe manier om dat risico in te schatten.

"Het probleem met het gebruik van neerslag als indicator is dat het geen rekening houdt met de lokale omstandigheden, ', zei Dadap. 'Als het ene gebied drainagekanalen heeft en het andere niet, maar je hebt nog steeds dezelfde hoeveelheid neerslag, degene met grachten zal nog een veel groter risico op branden hebben. Daarom denken we dat het opnemen van bodemvocht een belangrijke maatstaf kan zijn voor het vastleggen van de omstandigheden op de grond."

Koolstofput of fossiele brandstof?

Als er branden ontstaan ​​in veengebieden en de grond droog genoeg is, branden daar kunnen snel uit de hand lopen, het veroorzaken van waas met de wind mee in de dichtbevolkte steden Jakarta en Singapore en het inluiden van langdurige klimaateffecten die de hele planeet beïnvloeden.

"Bij de veenbranden van 2015 bijna dezelfde hoeveelheid koolstofdioxide kwam vrij als de totale jaarlijkse koolstofemissies van India door fossiele brandstoffen, ' zei Dadap.

Bijna 95 procent van de veengebieden in deze regio van Sumatra, het schiereiland Maleisië en Borneo zijn aangetast - een factor die de gevoeligheid voor wijdverbreide branden vergroot - maar door die veranderingen in landgebruik konden de onderzoekers ook satellietgegevens gebruiken om het bodemvocht te meten. Hun nieuwe benaderingen voor het interpreteren van de satellietgegevens zouden ook kunnen werken in andere veengebieden waar de bodembedekking een nauwkeurige meting van het bodemvocht mogelijk maakt. zei Dadap.

Hoewel beleidsmakers enige interesse hebben getoond in het implementeren van op waterpeil gebaseerd beheerbeleid in het gebied, metingen voor het maken van dergelijke richtlijnen zouden ter plaatse moeten plaatsvinden - een proces dat extreem arbeidsintensief zou zijn voor zo'n grote regio en in sommige gebieden onhaalbaar, volgens Konings. De benadering die in dit onderzoek is gebruikt, toont de waarde aan van het gebruik van satellietgegevens voor een meer gedetailleerd begrip van de hydrologie van veengebieden.

"Dit toont aan dat de overweging van hydrologische factoren die verder gaan dan alleen de vaak genoemde grondwaterspiegel in deze regio - factoren zoals bodemvocht of kanalen die misschien gemakkelijker in kaart te brengen zijn dan een grondwaterspiegel - relevant kan zijn voor het voorkomen van branduitkomsten, ' zei Konings.

Laboratorium links

Bij het onderzoeken van de relatie tussen brandgevoeligheid en bodemvocht in veengebieden, Dadap wendde zich tot laboratoriumonderzoek voor ondersteunend bewijs. Uit de analyse van satellietgegevens bleek dat verbrande gebieden veel groter waren als de bodem onder een bepaalde bodemvochtwaarde lag. Evenzo toonde een laboratoriumonderzoek uit de jaren negentig aan dat de ontsteking van turfmonsters veel waarschijnlijker was onder dezelfde waarde.

"Dat was waarschijnlijk de meest schokkende bevinding, aangezien we het bodemvocht van de satelliet aan het meten waren - het was een totaal andere methode dan deze laboratoriumontstekingsstudie, "Zei Dadap. "Het was een aangename verrassing om een ​​onafhankelijke vergelijking te hebben die heel goed lijkt te kloppen."