Ekologen Dirac Twidwell har en plan att återställa de majestätiska gräsmarkerna i USA: s Great Plains. Det handlar om dronor, "drakeägg" och eld.

Innan europeiska kolonister kom med, var Amerika gräsmarker mycket benägna att bränder. Dessa blixtnedspända bränder utgjorde en viktig ekologisk roll - sprida näringsämnen och dödade plantor av träd och buskar för att tillåta snabbväxande gräs att dominera ekosystemet istället.

Men idag arbetar brandmän för att släcka bränder innan de kan sprida sig. Det innebär att buskar och träd börjar växa, vilket gör livet svårt både för ranchers att hoppas kunna upprätthålla kvalitetsgräsmarker och för ekologer som försöker bibehålla inhemska livsmiljöer.

Under de senaste årtiondena har båda grupperna börjat använda "kontrollerade brännskador" för att rensa mark, men dessa har inte varit helt effektiva. "Det är för att vi inte brinner tillräckligt varmt," säger Twidwell.

Han tror att dessa kontrollerade brännskador är för kontrollerade - att de idealiska förhållandena de utförs hindrar dem från att göra sitt arbete.

Extrema bränder

Så experimenterar han med "extrema bränder", som - tro det eller inte - är en teknisk term som används i brandvetenskap sedan 1950-talet. "Det beskriver en brand som uppvisar blowups och firestorms och andra oregelbundna och olinjära beteenden", säger Twidwell.

Att skapa dessa extrema bränder är dock svårt och farligt. Därför har Twidwell uppfunnit en drone som inte bara kan släcka, men också observera det från mycket närmare än en mänsklig burk, peering genom rök med hjälp av en infraröd kamera. Fälttest har funnit att det är mycket effektivt.

Det faller "drakeägg" - små ping pongbollar fyllda med en mycket brandfarlig kemikalie som kallas kaliumpermanganat. När de injiceras med en annan kemikalie, glycerol, genomgår de en oxidationsreaktion och hela saken blir en liten eldig explosion - perfekt för att sätta på eld.

Tekniska innovationer

Twidwell, tillsammans med sina kollegor, beskrev systemet i detalj i en översyn av användningen av obemannade antennsystem för brandhantering, publicerad i tidningen Frontiers in Ecology and the Environment.

"Nuvarande brandhanteringstekniker är klart otillräckliga för de utmaningar som brandledare står inför, och tekniska innovationer behövs", säger papperet.

"I gräsmarksekosystem är vi faktiskt data fattiga när det gäller brandbeteende. Vi behöver finare skala rumsdata och mycket för att förstå effekterna av brand på ekosystem och vi har bara inte haft tekniken för att fånga den", tillägger Twidwell.

"Att förstå det rumsliga sammanhanget och intensiteten av bränder är oavsett om ditt mål är att skydda ett hus eller återställa ett gräsmark ekosystem."

  • Europeiska rymdorganisationen skickar ditt meddelande till Nordstjärnan
  • Duncan Geere är TechRadars science writer. Varje dag hittar han de mest intressanta vetenskapsnyheterna och förklarar varför du borde bry sig. Du kan läsa mer av hans berättelser här, och du kan hitta honom på Twitter under handtaget @duncangeere.

Bildkrediter: Dirac Twidwell