NASA-understøttet værktøj fremskynder genopretning af skovbrande

Brændte område-nødberedskabshold – de kan være en af ​​de vigtigste dele af naturbrande, som du sandsynligvis aldrig har hørt om. Da de sidste flammer af en rasende naturbrand bliver holdt under kontrol, disse BAER-besætninger begynder at beskytte liv, ejendom, og naturressourcer truet af yderligere farer, som brande skaber.

Forbrændt jord

"Naturbrand reducerer eller fjerner vegetation og bunddække, der beskytter skovjord, " sagde Mary Ellen Miller, en forskningsingeniør fra Michigan Tech Research Institute. "Dette tab af skovvegetation øger risikoen for afstrømning, oversvømmelse, og jordskred, når jorden bliver mættet." For BAER-besætninger, det betyder, at tiden er afgørende. Deres første opgave? Lav et kort over forbrændingsgraden, der afspejler ændringerne i både landdæknings- og jordegenskaber forårsaget af branden. Kortene informerer om holdenes anbefalinger og beslutninger om stabilisering og genopretning for det brændte område, eller brænde ar. Handlinger omfatter typisk behandlinger såsom nedlægning af barkflis, opsætning af silthegn, eller plantning af hurtigvoksende frø. "For at være effektiv, disse behandlinger skal være på plads, før den første store storm rammer, " tilføjede Miller.

At samle de rumlige data, der er nødvendige for at lave disse anbefalinger, tog typisk flere dage – tid, som BAER-holdene ikke har råd til. Med behovet for hurtighed i tankerne, Millers team oprettede en database, der nu automatisk integrerer og samler NASA-satellit- og andre data, der er nødvendige for at starte genopretningsplanlægningsprocessen meget hurtigere.

Hurtig respons med RRED

I samarbejde med U.S. Forest Service, Miller ledede et Applied Sciences-projekt, der udviklede et onlineværktøj kaldet Rapid Response Erosion Database. Denne RRED understøtter hurtigere udbedring efter brand ved at accelerere den tidskrævende indsamling af rumlige data.

Med RRED, BAER-hold og andre brugere uploader først deres jordforbrændingskort, som de udleder fra både satellitter og feltdata. "Landsat 8 bruges ofte af BAER-hold, men multispektrale luftbilleder og andre billeddannelsesplatforme som EO-1's ALI, MODIS, og VIIRS kan også bruges." Miller bemærkede. Når brugeren har uploadet kortet, RRED kombinerer det med vegetation, jord, og højdelag afledt af jordobservationer, og leverer et sammensat kort, der er forudformateret til modelinput.

Med disse data hurtigt samlet, holdene kan fokusere hovedparten af ​​deres indsats på at modellere virkningerne af flere vejrscenarier. De kan vurdere alternativer og bestemme, hvilke steder i forbrændingsarret, der er mest sårbare over for erosion, oversvømmelse, og jordskred.

Den ekstra tid, RRED giver, var afgørende for travle indsatshold i Californien i 2016, da skovbrande brændte mere end en halv million acres over Golden State.

Soberanes Ild

Et ulovligt lejrbål udløste Soberanes-ilden. Det blev til sidst Californiens største naturbrand på året, brænder mere end 132, 000 hektar. Da besætningerne endelig fik kontrol over ilden, det var den dyreste brandslukningsoperation i amerikansk historie.

For hans strategi efter brand, Medlem af Watershed Emergency Response Team, Jeremy Lancaster, henvendte sig til Miller og RRED for hurtig vejledning. Han var bekymret over de påvirkninger, enhver nedbørsmængde kunne have på nærliggende veje, infrastruktur, rekreative områder, og dyreliv - ting kendt som "værdier i fare".

"Statsholdene brugte [RRED]-resultaterne ... til at identificere områder med forhøjet sedimentation [med] potentiale til at påvirke drænstrukturer og andre værdier i fare. Resultaterne af erosionsmodellen hjalp holdene med at identificere områder af bekymring og med at udvikle anbefalinger til nødsituationer beskyttelsesforanstaltninger, " sagde Lancaster. "Disse inkluderer typisk t-poster, silt hegn, affaldsstativer, osv." Mindre end en måned senere, Californien havde endnu en naturbrand på hænderne. Og RRED hjalp endnu en gang responsteams.

Cedar ild

Cedar-branden fejede hen over Californiens Sequoia National Forest i sensommeren. Denne skovbrand blev Millers første chance for at se, hvordan BAER-teammedlemmer med succes brugte RRED på egen hånd – med minimal hjælp fra hende. "Jeg trådte tilbage og hjalp i stedet for skovserviceholdene med at udføre modelleringen uafhængigt, " sagde Miller. "Spoiler alarm - de klarede sig godt!"

USFS jordforsker Lizandra Nieves-Rivera brugte RRED til at vejlede hendes BAER-teams anbefalinger efter brand for de lokale rekreative områder, veje, og dræningsstrukturer påvirket af cedertræsbranden. De potentielle trusler mod, og afstand fra, værdierne i fare retfærdiggjorde ikke yderligere handlinger, så holdet foreslog ingen muldbehandlinger. "Sammenligningen mellem [stormmodellerne] hjalp holdet med at bestemme, forklare, og backup af de høje omkostninger i forhold til risikoniveauet, " bemærkede hun.

For Miller, dette var et stort skridt for RRED som beslutningsværktøj. "Den uafhængige brug af vores nye Rapid Response Erosion Database var en vigtig milepæl for projektet, " bemærkede hun.

Brænder et spor

I 2016 Miller arbejdede febrilsk på at udvide RRED-databasen fra 17 brandudsatte vestlige stater til hele Lower 48. Hun sagde, at næste fase af dette projekt er at overføre RRED fuldt ud til en USFS-server i 2017. Miller tilføjede, "Vi planlægger også at fortsætte med at gøre databasen mere brugervenlig med vores nye open source-grænseflade. BAER-teams er under alvorlige tidsbegrænsninger, så strømlining af processen er vigtig for operationel brug."

Længere nede ad vejen, Miller og hendes team håber at gøre RRED tilgængelig for et meget bredere publikum. "Jeg vil gerne udvide den rumlige dækning til at omfatte alle brandudsatte områder i verden."

Hvad der sker efter en naturbrand afhænger meget af forberedelser og aktiviteter før en eventuel naturbrand. Takket være Miller og hendes teams anvendelse af jordobservationer, samfund er bedre rustet til at håndtere følgerne af brande.