Usando a nova tecnologia, os cientistas podem estudar como as infestações por insetos como a lagarta-do-mato ocidental desempenham um papel na mudança climática. Foto por Paul Williams
Tornou-se um ciclo destrutivo no oeste dos Estados Unidos: temperaturas mais quentes e condições de seca prolongam o ciclo de vida dos besouros do pinheiro, permitindo-lhes atacar pinheiros, abetos e pinheiros que cobrem as montanhas. As árvores ficam marrom-avermelhadas antes de morrer - um fenômeno que o National Park Service considerou “uma epidemia que se estende do Canadá ao México”. Há uma preocupação generalizada de que a mortalidade dessas árvores crie uma excelente fonte de combustível para os incêndios florestais.
Até recentemente, os cientistas foram deixados para avaliar os danos do solo, com pouca capacidade de compreender as causas e processos. Mas agora a nova tecnologia está permitindo que eles usem imagens de satélite para identificar as fontes de pequenos eventos que alteram o ecossistema - alguns dos quais, por exemplo, surtos de besouros, estão relacionados a fatores que influenciam a mudança climática. Um programa de computador chamado LandTrendr, desenvolvido pelo professor Robert Kennedy, da Boston University Earth and Environment, permite aos cientistas combinar dados coletados no solo com imagens de satélite do US Geological Survey (USGS) e da NASA para entender melhor os distúrbios ambientais.
Desde 1972, a NASA e o USGS implantaram satélites que tiram fotografias digitais especializadas das paisagens da Terra. Eles são capazes de capturar detalhes que existem em comprimentos de onda invisíveis ao olho humano, incluindo aqueles ligeiramente mais longos que a luz visível, chamada infravermelho próximo. Plantas saudáveis refletem energia no infravermelho próximo e, ao analisar as imagens, os cientistas podem detectar perturbações nas paisagens da Terra.
No passado, essas imagens eram proibitivamente caras, limitando o acesso dos cientistas. "Nós olhamos para uma imagem de 2000 e uma de 2005 e perguntamos: 'O que mudou?'", Explicou Kennedy. “Se você está apenas olhando para duas imagens, é muito difícil acompanhar as mudanças que estão evoluindo lentamente. Você pode dizer que algo mudou, mas não sabe quanto tempo levou.
Quando o USGS começou a fornecer essas imagens gratuitamente em 2008, foi um ponto de virada para os cientistas da Terra. Eles agora tinham acesso a milhares de fotos de qualquer região geográfica - imagens que a ferramenta LandTrendr de Kennedy utiliza. “Ao olhar para todas as imagens, você pode assistir ao desdobramento. Você tem mais confiança de que você está realmente vendo tendências ”, disse ele. Isso é particularmente útil para entender a mudança climática e a mudança no uso da terra, que são “tudo sobre processo”, segundo Kennedy.
Kennedy está atualmente usando a tecnologia LandTrendr para observar as trocas líquidas de carbono das florestas; Entre outras coisas, seu trabalho analisa a quantidade de carbono perdido nas florestas devido a incêndios, cortes claros, cortes parciais e urbanização. Estudos sobre mudanças climáticas no Ártico e em zonas de transição entre ecossistemas também estão utilizando o LandTrendr. Mas no noroeste do Pacífico, Garrett Meigs, um candidato a PhD na Oregon State University, está usando o LandTrendr para estudar a interseção de incêndios florestais e insetos.
Especificamente, Meigs está examinando os grandes incêndios florestais que devastaram Washington e Oregon desde 1985, e como os focos do besouro-do-pinheiro-do-mato e das lagartas-do-mato ocidentais afetam a atividade subseqüente do fogo. "Quando há seca, estresse, maior suscetibilidade à infestação, podemos ver a morte da floresta", disse ele.
O algoritmo LandTrendr incorpora imagens de satélite das regiões afetadas por incêndios e insetos com o trabalho de campo da própria Meigs e dados históricos da antena do Serviço Florestal dos EUA, que há muito tempo usa aviões para examinar infestações de insetos. "Havia coisas que não podíamos detectar ou ver antes, mas agora podemos", disse Meigs.
Abaixo está um vídeo mostrando uma visualização LandTrendr do Noroeste do Pacífico. Kennedy explica como funciona: florestas verdes estáveis são representadas pelas áreas azuis; Quando uma infestação de besouros do pinheiro de montanha entra em erupção, neste caso na área das Três Irmãs do Oregon, a imagem brilha em vermelho. E quando um lagarto selvagem de movimento lento se move para uma área - lá, no sopé do Monte Hood - ele se transforma em amarelo.
O LandTrendr poderia ajudar a prever a mudança climática? Possivelmente. “Não podemos ver o futuro, só podemos documentar com os satélites o que aconteceu. Mas todo o jogo com a ciência é desenvolver entendimentos que permitam a previsão ”, diz Kennedy. "Minha esperança é que, criando esses mapas e capturando esses processos de maneiras que não pudemos ver antes, podemos testar hipóteses", documentando onde, quando e se os efeitos previstos ocorrem, disse ele.
Embora o estudo de insetos e incêndios florestais de Meigs seja amplamente retrospectivo, ele tem o potencial de auxiliar em futuros esforços de previsão. "Temos uma linha de base para medir a mudança futura", diz ele. "Ao ver as condições que levaram a grandes focos de insetos ou incêndios florestais, poderemos reconhecê-los à medida que surgirem no futuro".
