Monitorizando de la propagación de incendios con nuevas tecnologías: el caso de un incendio en un bosque de pinos
La aplicación de modernas tecnologías permite monitorizar los incendios forestales como nunca se había hecho antes, combinando multitud de datos: avances del fuego, perimetración, diseño de cortafuegos, etc.
El 14 de abril de 2025, las llamas arrasaron la maleza y los pinos de hoja larga en el aeródromo militar de Fort Stewart-Hunter, en el sureste de Georgia, quemando un total de 745 hectáreas. Las quemas prescritas, realizadas por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos (DoD), son parte rutinaria de la gestión territorial de la base militar. Sin embargo, este evento se desarrolló mientras equipos de FireSense de la NASA y siete proyectos de investigación de incendios financiados por el DoD recopilaban datos aéreos, espaciales y terrestres antes, durante y después del incendio, revelando patrones intrincados en su progresión.
Estudios y nuevas tecnologías aplicadas
Las observaciones aéreas proporcionan más que simples imágenes impactantes; ayudan a investigadores del Servicio Forestal de EE. UU., la academia y la industria privada a probar nuevos instrumentos y tecnologías. También se utilizan en combinación con datos satelitales y terrestres para mejorar los modelos de incendios y evaluar si el incendio se comportó como se esperaba, información que contribuirá a futuras estrategias de quemas prescritas.
El AVIRIS-3 (Espectrómetro Aerotransportado de Imágenes Infrarrojas Visibles 3 de la NASA ), montado en un avión de investigación B200 King Air de Dynamic Aviation, contratado por la NASA (arriba), se encontraba entre varios sensores aéreos que recopilaban datos ese día. El instrumento mide la luz solar reflejada por el suelo, así como la energía emitida desde la superficie, como la luz y el calor del fuego. La serie de imágenes en la parte superior de esta página, adquirida durante el incendio del 14 de abril, combina tres longitudes de onda infrarrojas (2350, 1200 y 1000 nanómetros) para analizar el humo e identificar la intensidad relativa del incendio.
La secuencia comienza (arriba a la izquierda) a las 11:23 hora local (15:23 Hora Universal Coordinada), aproximadamente al inicio del incendio. Las imágenes restantes muestran datos de AVIRIS recopilados durante las 3 horas siguientes durante pasadas adicionales sobre el incendio. Observe las áreas marrones en la parte superior e inferior de cada escena. Estas son áreas previamente quemadas, que pueden ayudar a contener el incendio dentro de los límites designados. Las carreteras, que aparecen como líneas delgadas y rectas, cumplen una función similar.
La aeronave seguía a un helicóptero, fotografiado abajo, que lanzaba "pelotas de ping pong" incendiarias ( pequeños dispositivos de ignición ) en un patrón cuidadosamente coordinado. Cada pasada de la aeronave captura la progresión del incendio, desde las igniciones puntuales hasta la propagación y fusión de los frentes en llamas. Los colores naranja y rojo representan las zonas de combustión más fría; el amarillo marca las zonas más calientes, que se extienden en las escenas superior derecha e inferior izquierda; y las manchas de color verde brillante representan vegetación no quemada.
La escena final muestra que las llamas activas han concluido. Es probable que persistan puntos calientes y áreas de combustión lenta, pero no son evidentes en esta imagen; otra banda de AVIRIS-3 (2400 nanómetros) permite observar mejor estos fenómenos. Varias franjas de vegetación permanecen sin quemar dentro del área de la quema prescrita. Estas se componen principalmente de terreno bajo y empapado con alta humedad del combustible, lo que reduce la probabilidad de que se quemen.
Las quemas prescritas pueden reducir los combustibles peligrosos, promover la salud del ecosistema y mantener los hábitats. En el sureste de EE. UU., estos hábitats incluyen bosques de pino de hoja larga que albergan una gran variedad de especies , como pájaros carpinteros de cresta roja, pavos salvajes y tortugas de tierra. En Fort Stewart, la salud del ecosistema y el mantenimiento del hábitat se combinan con el objetivo principal de las quemas: reducir los combustibles para apoyar las operaciones de entrenamiento y la preparación militar de la base.
El Programa de Investigación y Desarrollo Ambiental Estratégico (SERDP) del Departamento de Defensa se unió a la campaña FireSense de la NASA para proporcionar los datos sobre el comportamiento del fuego y la vegetación necesarios para validar las observaciones de sensores aerotransportados y espaciales. Los datos recopilados en Fort Stewart y en otros incendios se analizan una vez finalizadas las quemas, aunque algunas observaciones aéreas han facilitado la toma de decisiones sobre la gestión de incendios en tiempo real. En marzo de 2025, por ejemplo, los vuelos realizados con AVIRIS-3 apoyaron las operaciones sobre el terreno en incendios forestales en varios estados del sureste de EE. UU. y una quema prescrita en el Bosque Estatal de Ginebra, en Alabama.
Jacquelyn Shuman, ecóloga forestal del Centro de Investigación Ames de la NASA y científica del proyecto FireSense, describió AVIRIS como un conjunto de herramientas integral. "AVIRIS recopila información sobre el terreno antes de un incendio y en tiempo real durante el mismo, lo que proporciona información valiosa a quienes se encuentran en el terreno", afirmó. "En Fort Stewart, estamos analizando cómo los datos pueden fundamentar los modelos y actualizar nuestra planificación. ¿Se comportó el incendio como esperábamos?"
Investigadores como Ryan Wade, meteorólogo investigador de la Universidad de Alabama en Huntsville y del Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA, están trabajando para averiguarlo. Los análisis preliminares de los datos recopilados sobre el terreno sugieren que la humedad del combustible, los patrones de ignición y las condiciones meteorológicas afectaron el incendio como se esperaba. Además, la rápida ignición de este incendio parece haber producido un incendio lo suficientemente intenso como para modificar el tiempo local. "El tiempo juega un papel fundamental en el impacto del incendio", dijo Wade, "pero los incendios intensos también pueden retroalimentar el impacto del tiempo".
La División de Medio Ambiente y Recursos Naturales (ENRD), Rama Forestal en el Aeródromo Militar de Fort Stewart-Hunter, lideró las operaciones de quema, mientras los científicos recolectaban mediciones terrestres y aéreas. FireSense se coordinó con el Programa de Investigación y Desarrollo Ambiental Estratégico (SERDP) y el Programa de Certificación de Tecnología de Seguridad Ambiental (ESTCP) del Departamento de Defensa, el Servicio Forestal de los Estados Unidos, así como con otros socios de agencias, académicos y privados para llevar a cabo la recolección simultánea de datos terrestres, aéreos y espaciales sobre incendios prescritos en el Aeródromo Militar de Fort Stewart-Hunter.
Imágenes del NASA Earth Observatory por Lauren Dauphin usando datos de AVIRIS-3 a través del Portal de Datos de AVIRIS . Fotos de Milan Loiacono/Centro de Investigación Ames de la NASA. Historia de Kathryn Hansen.