Uso da energia radiativa do fogo para estimativa do coeficiente de consumo de biomassa por queima de vegetação campestre

Abstract

No Rio Grande do Sul (RS), a prática de queimadas está relacionada principalmente com a renovação do pasto e agricultura. Embora o RS não seja o Estado com maior incidência de queimadas no Brasil, centenas de focos são identificados por dados de satélites anualmente. O uso de dados de sensores remotos para identificar focos de queimadas vem sendo utilizado há décadas, com o desenvolvimento de novos algoritmos. Uma técnica que vem sendo utilizada consiste na obtenção da Potência Radiativa do Fogo (PRF), a partir de dados de sensores remotos. A PRF é uma medida da energia radiante liberada no processo de queima de biomassa. Estudos demonstram que a PRF possui uma relação linear positiva com a biomassa em processo de combustão, permitindo gerar valores de coeficientes de consumo de biomassa. O conhecimento dos valores destes coeficientes pode determinar o total de biomassa queimada quando multiplicados pela PRF obtida por sensores remotos, no momento da passagem do satélite, em tempo quase real. A determinação dos coeficientes de consumo, por sua vez, depende da tipologia vegetal submetida à queima. Devido à pequena quantidade de dados sobre as queimadas no RS, o objetivo deste trabalho consiste em estimar o coeficiente de consumo de biomassa por queima de vegetação campestre no RS, através da utilização da Potência Radiativa do Fogo (PRF), obtida a partir de dados do sensor MODIS e dados de campo de biomassa. A área de estudo escolhida foi o município de André da Rocha, por possuir focos de queimadas identificados pelo MODIS (pelo produto MYD14 - Thermal Anomalies/Fire products), e dados sobre a quantidade de biomassa em áreas frequentemente queimadas. Também foram obtidos dados de experimentos in situ do comportamento do fogo em área campestre no RS. Foi identificada e quantificada a área queimada, a partir do uso de uma cena do satélite Landsat. A obtenção de dados de experimentos de campo e da cicatriz da área queimada permitiu a obtenção da taxa média de consumo de biomassa e a obtenção dos valores de PRF pelo produto MYD14 permitiu obter o valor da PRF média na área de estudo. Pela relação linear existente entre esses dois parâmetros, foi obtido o coeficiente médio de consumo de biomassa. O valor do coeficiente de consumo foi de 0,24 kg/MJ, resultado esse próximo do encontrado por outros autores. A metodologia utilizada neste trabalho difere da metodologia utilizada em trabalhos anteriores para a obtenção do coeficiente de consumo de biomassa. De qualquer maneira, o dado obtido é uma estimativa preliminar para novos estudos e experimentos em campo.

In Rio Grande do Sul (RS), the practice of burning is mainly related to the renewal of pasture and agriculture. Although the RS is not the state with the highest incidence of fires in Brazil, hundreds of fire focuses are identified by satellite data annually. The use of remote sensing data to identify burning areas has been used for decades with the development of new algorithms. One technique that has been used consists in obtaining the Fire Radiative Power (FRP) from remote sensing data. The FRP is a measure of the radiant energy released in the process of burning biomass. Studies have shown that the FRP has a positive linear relationship with the biomass in the combustion process, allowing to generate coefficient values biomass consumption.The knowledge of the values of these coefficients can determine the total biomass burned when multiplied by FRP obtained by remote sensors at the time of passage of the satellite, in near real time. The determination of the coefficients of consumption, in turn, depends on the type of plant subject to burning. Due to the small amount of data on fires in the RS, the objective of this study is to estimate the coefficient of biomass consumption by burning Campos grassland in RS, by using the FRP obtained from MODIS (from the product MYD14 - Thermal Anomalies / Fire products) and field biomass data. The chosen study area was André da Rocha, for having fires focus identified by MODIS and data from biomass often burned. Experiment data in situ of the fire behavior in campos grassland in RS were also been obtained. The scar burned area was identified and quantified from the use of a Landsat scene. Data of the field and the burned scar area allowed to obtain the average rate of consumption of biomass, and FRP values from MODIS allowed to obtain the average value of the FRP in the study area. The coefficient value was calculated from the linear relationship between these two parameters. The coefficient of consumption obtained was 0.24 kg/MJ, a result close to that found by other authors. The methodology used in this study differs from the method used in previous studies. Anyway the data is a preliminary estimate for new studies and field experiments.