Un equipo de investigadores de la Facultad de Recursos Naturales de la Facultad de Agricultura, Alimentos y Recursos Naturales de la Universidad de Missouri y del Servicio Forestal de los Estados Unidos continúa investigando cómo el clima influye en la frecuencia de incendios forestales.
El grupo, que incluye a Richard Guyette, Michael Stambaugh, Daniel Dey y Rose-Marie Muzika, desarrolló el Modelo de Frecuencia Química Física del Fuego PC2FM hace solo unos años. El modelo se centra en dos variables: temperatura y precipitación.para entender cómo el clima impulsa los incendios forestales en todo el mundo.
"El desarrollo de este modelo comenzó como una conversación sobre lo que controla la frecuencia de incendios forestales en todo Estados Unidos", dijo Stambaugh, profesor asociado de investigación en silvicultura. "Sí, los humanos pueden controlar el fuego, pero el otro gran impulsor es el clima:- y eso es lo que realmente nos interesaba, particularmente en el futuro. ¿Cómo limita el clima el fuego y podemos predecirlo? Comenzamos a pensar en la física y la química involucradas en comenzar un solo incendio forestal y relacionarlo con el tiempo.
"Realmente creemos que el modelo es poderoso. El siguiente paso fue alejarnos de los lugares donde tenemos datos de validación y observar lo que el modelo predijo para todas las combinaciones de temperatura y precipitación. No estamos necesariamente interesados en saber dónde están esas condiciones climáticasson, pero, más bien, ¿qué dice el modelo sobre la frecuencia con que se espera que los incendios forestales sean en ese entorno? "
El modelo se ha refinado continuamente durante los últimos años, en parte a través del trabajo de campo, como la recopilación de datos de cicatrices de incendios de árboles viejos. Las cicatrices de incendios se usan como una medida de cuándo y con qué frecuencia ocurrieron incendios durante largos períodos de tiempo. Ese trabajoha resultado en un artículo de revista, publicado en PLOS UNO , que detalla las respuestas de los incendios forestales a la temperatura y la precipitación. Si bien los incendios forestales no se pueden evitar por completo, el modelo se puede utilizar para comprender la influencia del clima en la probabilidad de incendios forestales y dónde y por qué cambia en las diferentes regiones.
"Desarrollamos este modelo utilizando conceptos y ecuaciones utilizados para predecir las tasas de reacción química", dijo Stambaugh.
"Los reformulamos para incendios forestales que ocurren en paisajes forestales.
Comenzamos a pensar en formas en que el modelo podría usarse para explorar la química de los incendios forestales, ya que el fuego es fundamentalmente una reacción química. Por ejemplo, en el laboratorio, es posible que desee saber qué tan rápido ocurre una reacción química en condiciones específicasEn los bosques, la pregunta es similar: desea saber con qué frecuencia ocurren los incendios forestales en un clima particular. Para desarrollar el modelo, necesitábamos datos a largo plazo sobre la frecuencia con que ocurren los incendios en muchos lugares diferentes. A medida que recolectamos más de estos datos, era obvio que nuestro modelo funcionó realmente bien. Hemos consultado con muchos de nuestros colegas en otras partes del mundo y han estado de acuerdo en general ".
El equipo ha viajado por los Estados Unidos y el mundo para observar de primera mano los incendios forestales en diferentes condiciones climáticas. Ese viaje ha resultado en información importante sobre cómo el clima y el medio ambiente de un área pueden restringir o mejorar la ocurrencia de incendios forestales.
"Puede ver patrones en la frecuencia global de incendios forestales que son obviamente predecibles", dijo Stambaugh. "Por ejemplo, Groenlandia no arde. Está demasiado helado y húmedo. Está en un extremo del espectro. El otro extremo del espectroes un lugar como el desierto del Sahara, que tampoco se quema. Está demasiado seco y no hay suficiente combustible. Entre esos dos extremos, estábamos seguros de que había una manera de describir la transición ".
El viaje también dio como resultado nuevos datos para que el equipo los analice e ideas para mejorar. Los registros largos de incendios forestales son clave para mejorar el modelo. El equipo genera continuamente nuevos datos de su investigación sobre incendios históricos, junto con datos similares desarrollados por colegas, entrenar y validar su modelo.
"Algunos de los primeros datos utilizados para desarrollar el modelo fueron de estudios previos que describieron el historial de incendios de un solo lugar", dijo Stambaugh.
"Muchos de esos lugares son muy diversos desde el punto de vista climático. Por ejemplo, tenemos datos de lugares húmedos y cálidos como Louisiana, lugares húmedos y fríos como Washington, lugares secos y cálidos como Australia. Queríamos incluir datos de una amplia gama decondiciones climáticas. Esto nos ha permitido capturar los extremos, mostrar a las personas dónde encajan diferentes lugares a lo largo de un gradiente de frecuencia de incendios forestales, así como la precisión de nuestras predicciones frente a lo que realmente sucedió en el pasado ".
A medida que el equipo comenzó a conectar los datos de temperatura y precipitación en su modelo, se les animó a que sus predicciones fueran increíblemente similares a los patrones reales de incendios forestales.
"Nos sorprendió constantemente la precisión del modelo, particularmente teniendo en cuenta que no es un modelo súper complejo", dijo Stambaugh. "No es un modelo que alimenta a un modelo que alimenta a otro modelo. Es un modelo con dos variables:- temperatura y precipitación. El modelo proviene de la química y está perfectamente embalado ".
Stambaugh agregó que los resultados del modelo proporcionan nueva información sobre cómo cambia la frecuencia de los incendios forestales y dónde las condiciones climáticas podrían impulsar la frecuencia de los incendios forestales en el futuro. Existen pocas herramientas con esta capacidad. A nivel nacional, esto podría ser clave para muchas aplicaciones como el fuegogestión, riesgo y preparación para incendios forestales, guía de políticas de incendios forestales, predicción de futuras emisiones de humo, etc.
"En los Estados Unidos, hemos extinguido los incendios forestales tan bien desde principios de 1900 que tenemos pocos ejemplos del rango natural de variabilidad", dijo Stambaugh. "Al eliminar los incendios en el siglo pasado, hemos perdido ejemplos decómo el clima puede influir en los incendios forestales. Hoy en día, hay poca expresión de eso. Muchos lugares se quemaron con mucha más frecuencia en el pasado. Los datos históricos y este modelo realmente nos muestran cómo los incendios forestales varían según las condiciones climáticas.
"Vemos mucha evidencia de incendios pasados en árboles a través de las cicatrices. Como país, si hubiéramos sabido con qué frecuencia ocurrieron incendios en el pasado y cómo variaron entre regiones, entonces podríamos haber optado por hacer las cosas de manera diferenteen el siglo pasado en términos de manejo forestal, especialmente en regiones que son muy propensas a incendios forestales frecuentes o de alta severidad ".
Stambaugh dijo que el equipo ya estaba trabajando en proyectos de clima de incendios forestales para el Servicio Geológico de los Estados Unidos. Estaban trabajando en la producción de estimaciones modelo y mapas de frecuencia de incendios forestales para futuros escenarios climáticos.
"Creo que nuestro equipo de investigación ha sido excepcionalmente creativo y cuantitativo", dijo Stambaugh. "Ha sido una de nuestras fortalezas que se ejemplifica a través del desarrollo de este modelo climático y de incendios forestales. Realmente creo que el modelo ha avanzado significativamente nuestra comprensión deincendios forestales y es una importante contribución a la ciencia de los recursos naturales "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Missouri-Columbia . Original escrito por Logan Jackson. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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