Ο καλύτερος τρόπος μέτρησης του κινδύνου πυρκαγιάς μπορεί να είναι υπόγειος
Η Dymond και οι συνάδελφοί της ταξίδεψαν πρόσφατα σε τοποθεσίες στο Εθνικό Δάσος Tonto και έθαψαν αισθητήρες υγρασίας εδάφους σε διαφορετικά βάθη υπόγεια. Από: Πανεπιστήμιο Βόρειας Αριζόνα.
Όταν ο κίνδυνος πυρκαγιάς είναι υψηλός, οι κάτοικοι της Αριζόνα γνωρίζουν τα κύρια προειδοποιητικά σημάδια: υψηλές θερμοκρασίες, χαμηλή υγρασία και πολύ αέρα.
Υπάρχει όμως ένας παράγοντας που προκαλεί πυρκαγιά και δεν κατανοούμε πλήρως: η υγρασία του εδάφους. Η Salli Dymond, αναπληρώτρια καθηγήτρια στη Σχολή Δασοκομίας του NAU, δήλωσε ότι η μέτρηση των επιπέδων υγρασίας στο έδαφος και στα δασικά φυτά - το πιθανό καύσιμο της φωτιάς - θα μπορούσε να αποδειχθεί κλειδί για την πρόληψη ή τον περιορισμό ορισμένων από τις πιο καταστροφικές πυρκαγιές στα Νοτιοδυτικά και πέρα από αυτά.
Αυτό το καλοκαίρι, η Dymond συνεργάζεται με το Salt River Project (SRP) και την νεοσύστατη εταιρεία Growvera για την εγκατάσταση αισθητήρων υγρασίας σε φυτά και καύσιμα στο δασικό έδαφος και στο υπέδαφος σε όλο το νοτιοανατολικό Εθνικό Δάσος Tonto. Κατά τη διάρκεια ενός έτους, η ίδια και οι συνάδελφοί της θα παρακολουθούν τους αισθητήρες και θα αναλύουν τα δεδομένα που παράγουν. Η Dymond είπε ότι εάν οι αισθητήρες παρέχουν αρκετά ακριβή δεδομένα υγρασίας, θα μπορούσαν να αλλάξουν τα δεδομένα στον τρόπο με τον οποίο οι αξιωματούχοι της Αριζόνα επικοινωνούν και προετοιμάζονται για την περίοδο των πυρκαγιών.
«Νέες μελέτες έχουν δείξει ότι η χρήση της υγρασίας του εδάφους σε συνδυασμό με την υγρασία των καυσίμων θα ενώσει όλα τα κομμάτια του παζλ», δήλωσε ο Dymond. «Θα μπορούσε να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε πόσο ξηρά είναι τα δασικά καύσιμα, πόσο ξηρά είναι τα εδάφη και πόσο καταπονημένα είναι τα φυτά από ώρα σε ώρα. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούμε να λαμβάνουμε αποφάσεις σε πραγματικό χρόνο σχετικά με το κλείσιμο δρόμων και δασών, τις προειδοποιήσεις για στάδια πυρκαγιάς και την καταστολή πυρκαγιάς απευθείας από τους υπολογιστές μας, χωρίς να χρειάζεται να οδηγούμε και να παρατηρούμε αυτές τις συνθήκες».
Η νεοσύστατη εταιρεία Growvera από το Νέο Μεξικό έχει αναπτύξει μια φθηνότερη εναλλακτική λύση σε σχέση με τους παραδοσιακούς αισθητήρες υγρασίας φυτών και συνεργάζεται με την Dymond και την SRP για να δοκιμάσει την αποτελεσματικότητα του προϊόντος της. Από: Πανεπιστήμιο Northern Arizona.
Γιατί υγρασία εδάφους;
Σήμερα, οι ειδικοί στην Αριζόνα προβλέπουν τον κίνδυνο πυρκαγιάς συλλέγοντας και ερμηνεύοντας μετεωρολογικά δεδομένα όπως η υγρασία, η θερμοκρασία και η ταχύτητα του ανέμου. Ο Ντάιμοντ είπε ότι ενώ το τρέχον σύστημα λειτουργεί, χάνει την πλήρη εικόνα.
«Συλλέγουμε δεδομένα καιρού σε ανοιχτούς χώρους και σε μερικές τοποθεσίες, και δεν είναι πάντα ενδεικτικά των συνθηκών στο έδαφος», είπε. «Πολλές φορές, οι πυρκαγιές μας αναφλέγονται κάτω από σύνθετο έδαφος όπου τα φυτά αλληλεπιδρούν όχι μόνο με τον καιρό αλλά και με την υγρασία του υπόγειου εδάφους. Έτσι, η υγρασία του εδάφους και τα καύσιμα που αναπτύσσονται σε αυτό είναι πραγματικά ένας καλύτερος δείκτης για το πώς είναι οι συνθήκες στο έδαφος».
Η μέτρηση της υγρασίας του εδάφους και των καυσίμων ήταν κάποτε ακριβή, αλλά οι αισθητήρες έχουν γίνει πολύ πιο οικονομικοί τα τελευταία 10 χρόνια. Σε αυτό το σημείο έρχεται η Growvera, δήλωσε ο Dymond. Η νεοσύστατη εταιρεία από το Νέο Μεξικό έχει αναπτύξει μια φθηνότερη εναλλακτική λύση σε σχέση με τους παραδοσιακούς αισθητήρες υγρασίας φυτών και συνεργάζεται με την Dymond και την SRP για να δοκιμάσει την αποτελεσματικότητα του προϊόντος της. Εάν οι αισθητήρες λειτουργούν καλά, είναι win-win: Η Growvera μπορεί να προωθήσει τους αισθητήρες της, με την υποστήριξη της ερευνητικής επιτυχίας, σε διαχειριστές δασών και η Νοτιοδυτική περιοχή μπορεί να παραμείνει ασφαλέστερη από καταστροφικές πυρκαγιές.
«Νομίζω ότι εγώ και η Growvera έχουμε τον ίδιο στόχο, δηλαδή να φέρουμε αυτό το προϊόν στα χέρια επαγγελματιών που μπορούν να επωφεληθούν από αυτό», είπε ο Dymond.
Υπερτοπικά δεδομένα
Αυτόν τον μήνα, η Dymond και οι συνάδελφοί της ταξίδεψαν σε τοποθεσίες στο Εθνικό Δάσος Tonto και τοποθέτησαν αισθητήρες τύπου Chip Clip της Growvera σε νεκρά δέντρα, υγιή δέντρα και άλλες πηγές καυσίμων για πυρκαγιές, όπως νεκρά κλαδιά και κλαδιά. Επίσης, έθαψαν αισθητήρες υγρασίας εδάφους -αυτοί που μοιάζουν με μικροσκοπικούς ανεμιστήρες και κατασκευάζονται από διαφορετική εταιρεία- σε διαφορετικά βάθη υπόγεια. Παράλληλα με τα δεδομένα που συλλέγουν από αυτούς τους αισθητήρες, θα συλλέξουν επίσης δεδομένα από έναν μετεωρολογικό σταθμό που έχουν εγκαταστήσει κοντά.
«Θα παρακολουθήσουμε μικρές διακυμάνσεις στη θερμοκρασία και τη σχετική υγρασία και θα δούμε πώς αντιδρούν τα καύσιμα», είπε ο Ντάιμοντ. «Θα δούμε επίσης πώς αλλάζουν τα επίπεδα υγρασίας καθώς έρχονται οι βροχοπτώσεις. Τα ζωντανά καύσιμα όπως τα δέντρα και τα φυτά είναι πιο περίπλοκα από το έδαφος στον τρόπο που αλλάζουν. Είναι σαν τα ανθρώπινα σώματα. Όλα συμπεριφέρονται λίγο διαφορετικά».
Αυτό δεν συμβαίνει μόνο επειδή είναι μεμονωμένα όντα - αλλά και επειδή η βροχή είναι υπερτοπική. Όπως γνωρίζουν πολύ καλά οι κάτοικοι της Αριζόνα, ένας υπερ-διαποτισμένος μουσώνας μπορεί να χτυπήσει ένα τετραγωνικό μίλι (2,6 τετραγωνικά χιλιόμετρα) και να χάσει εντελώς ένα άλλο. Η συλλογή αυτών των γεωγραφικά συγκεκριμένων και χρονοβόρων πληροφοριών από μακριά θα μπορούσε να βοηθήσει τους ηγέτες να βελτιώσουν την κατανόησή τους για τον κίνδυνο πυρκαγιάς, παραμένοντας παράλληλα μακριά από περιοχές υψηλού κινδύνου.
«Αντί να κάνουμε γενικές δηλώσεις όπως κρίσιμος κίνδυνος πυρκαγιάς στην περιοχή του Φλάγκσταφ, θα μπορούσαμε να πούμε υπάρχει κρίσιμος κίνδυνος πυρκαγιάς στο Κοκονίνο Εστέιτς και χαμηλότερος κίνδυνος στο Σάνισαϊντ»», είπε ο Ντάιμοντ. «Είναι επίσης χρήσιμο για τις προβλεπόμενες καύσεις και τις πυρκαγιές που ήδη συμβαίνουν. Θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε τα δεδομένα για να λάβουμε μια απόφαση σε πραγματικό χρόνο είτε για την καταστολή μιας πυρκαγιάς είτε για τη συνέχισή της».
Μαζί με τους ειδικούς του Dymond και του SRP, η φοιτήτρια δασολογίας του NAU, Anastasiya Jonas, θα αναλύσει δεδομένα από τους αισθητήρες, εξετάζοντας ιδιαίτερα τις σχέσεις μεταξύ των επιπέδων υγρασίας νεκρής καυσίμου, των επιπέδων υγρασίας ζωντανής καυσίμου, της υγρασίας του εδάφους και της τάσης ατμών.
Η Ντάιμοντ ελπίζει ότι αν όλα πάνε καλά με τη μονοετή δοκιμή των αισθητήρων, αυτή και οι συνάδελφοί της στο SRP θα μπορέσουν όχι μόνο να συνεχίσουν να συλλέγουν δεδομένα στο Τόντο, αλλά και να επεκταθούν σε άλλα δάση της περιοχής που είναι επιρρεπή σε πυρκαγιές, δίνοντας σε περισσότερους μαθητές όπως ο Τζόνας πρακτική εμπειρία με μικροσκοπική τεχνολογία που θα μπορούσε να μεταμορφώσει τη ζωή των κατοίκων της Αριζόνα προς το καλύτερο.
«Η ελπίδα είναι να έχουμε ένα δίκτυο αισθητήρων σε όλη τη Νοτιοδυτική περιοχή και ακόμη και πέρα από αυτήν», δήλωσε ο Dymond. «Οι πυρκαγιές έχουν γίνει ανησυχία σε ολόκληρη τη δυτική περιοχή των ΗΠΑ, στη Μεσοδυτική περιοχή, στη Νοτιοανατολική περιοχή - πραγματικά παντού. Υπάρχουν τόσες πολλές περιοχές που θα μπορούσαν να επωφεληθούν από αυτά τα δεδομένα».
Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα phys.org
περισσότερα,
Παρέχεται από το Πανεπιστήμιο της Βόρειας Αριζόνα.
https://nau.edu/
https://phys.org/news/2026-07-underground.html
