Under hela augusti och början av september 2019, media runt om i världen har rapporterat om de omfattande skogsbränderna som härjar i Brasiliens regnskog i Amazonas. Mycket av oron härrör från Amazonas betydelse för att reglera världens klimat. Enligt Associated Press, Amazonas absorberar 2 miljarder ton koldioxid varje år – cirka 5 % av de globala utsläppen. Således, bränder i regionen tär på denna kolabsorberande förmåga samtidigt som de tillför kol till luften genom förbränning.

En färsk studie i den peer-reviewed tidskriften Ekohydrologi ledd av University of Kansas forskare Gabriel de Oliveira ger viktiga sammanhang till bränderna som brinner stora delar av Amazonas idag, varav de flesta sattes avsiktligt av bönder och ranchägare för att omvandla skog till mark som lämpar sig för betesdjur eller odling av grödor. Forskarna försökte upptäcka hur dessa förändringar av marktäcket påverkar utbytet av vatten och värme mellan Amazonas yta och atmosfären ovanför.

"Detta är den första studien som undersöker biosfär-atmosfärens interaktioner i Amazonas med satellitbilder med så hög rumslig upplösning, sa de Oliveira, en postdoktor vid institutionen för geografi &atmosfärsvetenskap vid KU. "Vi försökte förstå effekterna av förändringar i marktäcket och avskogning i allmänhet. När du avverkar skogarna, och du omvandlar den till antingen bete eller jordbruk – eller hugger skogen, men av någon anledning plantera ingenting och sedan ha en typ av vegetation som kallas "sekundär succession" - vår idé var att försöka förstå hur det påverkar energin, som strålningsflöden och vattenflöden, eller avdunstning i allmänhet."

I tidningen, de Oliveira och hans kollegor analyserade information från både satelliter i rymden och väderstationer på marken i Amazonas. Med data från Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) och Large-Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia (LBA), de undersökte ytenergi och vattenförändringar över olika landtäckningstyper under ett vått år och ett torkaår i östra Rondônia-staten, Brasilien. Teamet fann också statistiskt signifikanta skillnader i flera viktiga åtgärder före och efter ett års avskogning.

"Med hjälp av NASA-satellitbilder med hög rumslig upplösning (15m) erhållna av ASTER-sensorn i Rondônia-staten, i sydvästra brasilianska Amazonas, vi fann att avskogning och därav följande övergång till betesmark eller jordbruk för att odla sojabönor tenderar att öka med två till fyra gånger mark- och lufttemperaturerna i regionen, ", sa de Oliveira. "Vi observerade också en ungefär tre gånger högre evapotranspiration över skogsområden jämfört med icke-skogsrika områden."

Forskarna upptäckte betydande skillnader mellan områden på motsatta sidor av floden Ji-Paraná, vars ena sida hade drabbats av mer avskogning än den andra sidan, beläget inom det skyddade området Jaru biologiska reservat. De mätte rumslig variation av albedo (eller andelen av det infallande solljuset som ytan reflekterar), nettostrålning (eller den totala energin, härrör från solljus, som finns på ytan), jord och känsliga värmeflöden (eller hur mycket värme som överförs från ytan till atmosfären), och evapotranspiration (processen genom vilken vatten överförs från marken till atmosfären genom avdunstning från jorden och genom transpiration från växter).

De Oliveira, som växte upp i Brasilien, sade att resten av världen är beroende av Amazonasregionen för att hjälpa till att mildra det globala klimatet.

"Det är viktigt eftersom det är den största regnskogen i världen, " sa han. "Nerbörd i tropikerna, alla vattenflöden som pågår i tropikerna, påverka hela världen. Amazonas har en mycket viktig roll i det. Det finns inget annat område i världen som Amazonas unika ekosystem. Det är ganska fascinerande. Jag kommer från södra Brasilien, en helt annan miljö än Amazonas. Du kan jämföra det med Kansas. Men när jag började plugga till min magisterexamen, min rådgivare sa till mig, "Du ska jobba i Amazonas regnskog." Och jag sa till henne att jag aldrig hade varit där. Men jag tillbringade två månader i regnskogen för att forska. Och naturligtvis, du vet, Jag blev kär. Jag brinner väldigt för Amazonas och har varit där så många gånger sedan dess, så jag har mycket erfarenhet och berättelser om saker som har hänt där."

KU-forskaren varnade för att även om skogsbränder i Amazonas har fått uppmärksamhet i media i år, bränderna händer i mer eller mindre grad varje år.

"Bränder i Amazonas inträffar varje år under torrperioden, " sa de Oliveira. "Vi har jordbruksområden, områden som avskogades tidigare – men för att rensa området för nästa år, eller för att göra jorden lite bättre för nästa år, de satte eld. De hävdar att de bara sätter eld för att bränna jordbruksmark. Men ibland blir branden utom kontroll, och det spelar en roll i mer avskogning. Bränder kommer utom kontroll i jordbruksmark och når skogen och bränner skogen. Men dessa bränder inträffar i Amazonas varje år, så det är ganska okomplicerat. De värsta åren var 2005, 2010 och 2015 på grund av svåra torkahändelser. Allt var riktigt torrt, och bränderna skulle komma utom kontroll. Det finns inga naturliga bränder i Amazonas. De är alla satta av människor."