NASA-forskare som forskar om sambandet mellan bränslefuktighet och bränder har avslöjat en paradox:en blöt vinter motsvarar fler små skogsbränder under den följande brandsäsongen, inte färre, som man brukar anta. Stora bränder beter sig mer "logiskt, " med färre stora bränder efter en blöt vinter och fler efter en torr.

"Detta är det mest överraskande resultatet från vår studie, eftersom vi förväntar oss att små bränder följer efter med större bränder, sa Daniel Jensen, en Ph.D. kandidat vid UCLA som arbetade med projektet under ledning av vetenskapsmannen J.T. Reager från NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien. När det finns tillräckligt med fukt för växttillväxt, Jensen påpekade, "Det verkar som om enbart uppbyggnaden av bränsleinnehåll gör att det blir fler bränder - men inte nödvändigtvis mer förödande bränder."

Forskningen är ett steg mot att förstå rollen av bränslefukt i skogsbränder, som kan hjälpa till att avgöra hur allvarlig en brandsäsong kan vara flera månader innan den anländer. En artikel om forskningen finns online i tidskriften Miljöforskningsbrev .

Som alla som någonsin har tänt en lägereld vet, torrt bränsle tar eld och brinner snabbare än fuktigt bränsle. Att känna till fukten i en bränsletillförsel kan förbättra förutsägelser om hur snabbt en löpeld kan sprida sig, men att mäta det från prover som tagits i fält är tidskrävande och arbetskrävande. Fjärranalys erbjuder ett möjligt alternativ, och tidigare studier har visat att markfuktighet (vattnet som finns i jorden) korrelerar bra med bränslefuktighet.

Jensen och medförfattare korrelerade register över skogsbränder över det angränsande USA från 2003 till 2012 med mätningar av markfuktighet från U.S./German Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) satellituppdrag och data från U.S. Geological Survey om vegetations- och landskapstyper. De fann att även om varje landskapstyp varierade i genomsnittlig markfuktighet och genomsnittligt antal bränder, i varje landskapstyp, antalet småbränder ökade efter en blöt försäsong.

Jensen förklarade att en blöt vinter gör att gräs och andra små växter växer rikligt. Dessa växter torkar ut och dör i slutet av växtsäsongen, lämnar rikligt med bränsle för en löpeld. Träd och större buskar, dock, behålla mer fukt efter en blöt vinter. Det kan hämma små bränders förmåga att växa till stora i landskap som innehåller träd.

För att få deras resultat, forskarna utvecklade tekniker för att assimilera GRACE-data i en högupplöst amerikansk hydrologimodell som kallas Catchment Land Surface Model, från NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, för en produkt med både noggrannhet och hög upplösning. De paketerade varje GRACE-uppskattning, som täcker en region på cirka 300 kilometer kvadrat, i dussintals mindre "lådor" för att matcha modellens upplösning, använda dataassimileringstekniker för att förfina "passningen" tills resultaten lagts ihop korrekt för att matcha GRACE-data. Data assimilering, en teknik som ofta används med väderprognosmodeller, lägger till pågående observationsdata under hela simuleringen för att hålla en modell på rätt spår.

Forskarna valde GRACE på grund av uppdragets livslängd, sa Reager. Andra uppdrag som NASA:s Soil Moisture Active Passive (SMAP) satellit erbjuder högre upplösning, men ingen har varit i omloppsbana så länge som GRACE. "Utan det långa rekordet, vi skulle inte ha kunnat göra modellpassningen, " sa Reager. "Nu när vi har byggt modellen, vi kan koppla in SMAP -data. Denna metod kommer att hjälpa oss att få en bättre titt på ekosystemdynamiken för brandaktivitet."