Geologia, Ecologia e critica ambientale

Incendi e inquinamento da monossido in Indonesia. Dettagli satellitari

Dato il clima umido dell'Indonesia, si potrebbe pensare che gli incendi raramente si svolgono fuori controllo.

La nazione tropicale è ricca di foreste pluviali, paludi, torbiere ed il clima è abbastanza umido per sopprimere il fuoco. Eppure, negli ultimi decenni, questi ecosistemi sono stati alterati drammaticamente dalle attività umane. In molti luoghi, reti di canali di drenaggio hanno asciugato le zone umide e abbassato la falda freatica. I canali sono spesso il primo passo di un processo pluriennale destinato a trasformare paludi e foreste in terreni agricoli.

Nel mese di settembre e ottobre 2015, decine di migliaia di incendi hanno inviato nubi di gas tossici e di particolato nell'aria sopra l'Indonesia. Negli ultimi decenni, le persone hanno utilizzato il fuoco per bonificare il terreno per l'agricoltura e bruciare i residui delle colture. Ciò che è stato insolito nel 2015 è stato il numero di incendi sfuggiti al controllo per settimane e addirittura mesi. 

Per studiare gli incendi, gli scienziati in Indonesia e in tutto il mondo hanno usato molti strumenti: dai diversi sensori a terra ai dati raccolti dai satelliti. L'obiettivo è quello di comprendere meglio perché gli incendi diventano così nocivi alla salute umana e all'ambiente, e cosa si può fare per prepararsi in caso di picchi simili di attività in futuro. Mentre alcuni strumenti satellitari della NASA hanno catturato immagini della coltre fumosa, altri si sono concentrati sui gas che sono invisibili agli occhi umani.

Fumo pesante ha ricoperto Sumatra e il Borneo nel mese di settembre e ottobre 2015, come osservato dal satellite Terra della NASA. Foto Jeff Schmaltz, LANCE / EOSDIS 

Ad esempio, la misurazione dell'inquinamento nella troposfera avviene grazie al sensore (MOPITT) sul satellite Terra che è in grado di rilevare il monossido di carbonio, un gas inodore, incolore e velenoso. Come illustrato dalla mappa qui sotto la concentrazione di monossido di carbonio vicino alla superficie è stata notevolmente alta nel settembre 2015 sopra Sumatra e Kalimantan.

" Nel 2015 gli incendi indonesiani hanno prodotto alcune delle più alte concentrazioni di monossido di carbonio  mai viste con MOPITT", spiega Helen Worden, uno scienziato del National Center for Atmospheric Research. Le concentrazioni medie di monossido di carbonio oltre l'Indonesia sono di solito circa 100 parti per miliardo. In alcune parti del Borneo nel 2015, MOPITT ha misurato concentrazioni di monossido di carbonio in superficie fino a quasi 1.300 parti per miliardo.

Tutto questo monossido di carbonio non è rimasto sulla superficie della Terra. L'Atmospheric Infrared Sounder (AIRS) ha osservato significative concentrazioni di gas nocivo fino a circa 5 chilometri sopra la superficie. Un altro sensore, il Microwave Limb Sounder (MLS), ha rilevato elevati livelli di monossido di carbonio verso l'alto fino a 9 km, alla fine di ottobre.

Mentre tutti i tipi di incendi emettono monossido di carbonio come parte del processo di combustione, gli  incendi in Indonesia hanno rilasciato grandi quantità di gas perché in molti casi la combustione del carburante era di torba, una miscela simile al terreno di materiale vegetale parzialmente decaduto che si accumula nelle zone umide, paludi e paesaggi parzialmente sommersi. Gli strumenti MODIS catturano immagini della superficie terrestre ogni giorno. Con le loro bande a medio infrarosso e termiche, questi sensori possono rilevare punti caldi causati dagli incendi attivi. Nel 2015, i due sensori hanno rilevato più di 120.000 punti caldi in Indonesia.

Ma la rivelazione degli incendi dallo spazio con immagini non è sempre facile. Fumo o nubi possono compromettere la capacità di uno strumento di rilevare incendi sulla superficie. E la bassa temperatura o nei fuochi sotterranei, che sono comuni in Indonesia, a volte non possono essere rilevati affatto. Altri tipi di sensori possono aiutare vedere la storia degli incendi, il fumo e il loro impatto. Ad esempio, il Cloud-Aerosol Lidar, con polarizzazione ortogonale (CALIOP) equipaggiato sul satellite CALIPSO, e il Multi-angolo Imaging Spectroradiometer (MISR), sono in grado di misurare l'altezza dei pennacchi di fumo. CALIOP lo fa riflettendo impulsi laser al largo della superficie terrestre e determinando quanto tempo ci vuole perchè la luce riflessa e la luce posteriore dispersa ritornino al sensore. MISR lo esegue attraverso le immagini del fumo con nove telecamere puntate da diverse angolazioni.

In molte parti del mondo, gli incendi possono produrre fumo che sale per 5 o più km in aria, e di tanto in tanto anche per 10 chilometri. Conoscendo la quota del fumo in atmosfera i meteorologi possono prevedere dove e come i venti porteranno lontano i pennacchi. Michael Tosca, uno scienziato atmosferico presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA, ha trovato che il fumo dagli incendi indonesiani spesso rimane relativamente basso in atmosfera, tra la superficie e 3 km, ma ciò non impedisce ai venti di livello superiore di trasportarlo in tutto il sud-est asiatico. "Questi venti tendono a spingere il fumo in direzione nord-ovest verso la Malaysia, Singapore, Thailandia del sud, sud Cambogia e Vietnam, dove gli impatti sulla qualità dell'aria possono essere gravi", spiega Tosca. Nel 2015, l'afflusso di fumo elevato ha portato a livelli di particolato pericolosi in Malesia e Singapore, spingendo le autorità a chiudere le scuole in diverse occasioni.

Ali Dorate

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