La extinción de incendios forestales sigue siendo una ocupación peligrosa y a menudo mortal. Y a medida que los extremos climáticos hacen que el oeste americano se seque y se incendie con más frecuencia, con consecuencias más desastrosas, los bomberos e investigadores están buscando nuevas tecnologías para ayudarlos a mantenerse seguros.
Una parte importante de la preparación para los equipos de extinción de incendios es trazar sus zonas de seguridad y rutas de escape. Pero, como sabe cualquiera que haya caminado fuera del sendero, es difícil descubrir la forma más rápida a través de terreno variable. Entonces, los investigadores del Servicio Forestal de los EE. UU. Y la Universidad de Utah utilizaron mapas construidos a partir de LIDAR (Detección de luz y rango, que funciona como un radar, excepto con láser) para construir una herramienta para evaluar posibles rutas de escape y elegir la más eficiente .
"Me gusta pensar que esto es casi como un Google Maps para los bomberos", dice Mickey Campbell, autor principal del estudio. "Google Maps tiene información de carreteras, información de tráfico y semáforos y límites de velocidad y cosas por el estilo. Tenemos pendiente, densidad de vegetación y aspereza de la superficie del suelo ”.
Por lo general, cada mañana, antes de que un equipo de bomberos salga a combatir un incendio, reciben información sobre la tarea del día, tal vez construir un cortafuegos, y un "mapa de incidentes" con rutas de escape que conducen a áreas ya ennegrecidas, donde no queda combustible para quemar el fuego, conocido como zonas de seguridad. Si sucede algo inesperado, como si el incendio cambia, las tripulaciones deben tener un plan de escape previamente identificado. Pero gran parte de la toma de decisiones se reduce al momento, con equipos dirigidos por supervisores experimentados, dice Marty Alexander, un oficial retirado de investigación del comportamiento del fuego que todavía trabaja para el Servicio Forestal Canadiense.
"No estás ahí afuera caminando de un lado a otro", dice Alexander. "Todavía se reduce a la artesanía básica en madera y a tener buenos supervisores de la tripulación".
Pero eso puede fallar, y los resultados pueden ser trágicos. Durante el incendio de Yarnell Hill 2013 en Arizona, 19 bomberos murieron cuando el incendio cortó sus rutas de escape. Only the Brave, de Sony Pictures, que se lanzará el 20 de octubre, brindará a los espectadores una representación dramática de la tragedia. En 1994, 14 murieron en el incendio del sur del cañón de Colorado cuando intentaron ascender por una pendiente empinada y fueron alcanzados por el fuego. Alexander y Bret Butler, un ingeniero mecánico de investigación del Servicio Forestal de EE. UU. Que colaboró en el estudio de Campbell, citan el incendio de South Canyon como una influencia en su trabajo. Ese fue el momento, dice Butler, cuando los investigadores de incendios se dieron cuenta de que necesitaban cuantificar la seguridad contra incendios. Comenzó a analizar la transferencia de calor para ver qué tan grandes zonas de seguridad necesitaban ser.
Esta es una de las miles de simulaciones que evalúan posibles rutas de escape dentro del área de estudio. (Campbell, et al.2017) El proyecto de Campbell está diseñado para dar a los bomberos una nueva herramienta contra incendios forestales, para ayudar a evitar este tipo de tragedias. El tiempo que lleva atravesar un desierto puede variar enormemente, y los guías de extinción de incendios sugieren evitar laderas empinadas, vegetación pesada y terreno suelto o áspero. Butler y otros han medido hasta cierto punto el efecto de la pendiente. La vegetación se ha estudiado menos, y la textura del suelo, básicamente, en absoluto. El uso de LIDAR permite verlos de una manera cuantificable que antes era imposible. Los láseres rebotan del paisaje con un detalle de unos pocos centímetros, discerniendo la diferencia entre una superficie lisa, una rocosa y el grosor de la vegetación. Incluso la pendiente se puede determinar de esta manera, comparando la elevación entre puntos.
Campbell usó mapas LIDAR de opentopography.org para calcular la pendiente, la aspereza y la vegetación en las montañas Wasatch de Utah. Luego envió 31 voluntarios en 1, 276 viajes programados y comparó sus tasas de viaje en función de esas tres variables. Algunos de los resultados fueron intuitivos, aunque todavía ayuda a cuantificarlo. Por ejemplo, la pendiente tuvo el mayor efecto. La vegetación de más de 2 metros (por encima de la altura de la cabeza) obstruye el desplazamiento menos, y la vegetación de menos de 15 centímetros tuvo un efecto insignificante. Incluso la vegetación que impedía a menudo se mitigaba con caminos que la atravesaban. La información detallada sobre cuánto afecta cada uno de estos factores a la velocidad puede ayudar a optimizar las rutas de escape; ahora, los investigadores de incendios pueden aplicar las velocidades relativas en diferentes terrenos a cualquier área mapeada con LIDAR, y el software trazará un camino con la menor combinación posible de pendiente, aspereza y vegetación.
Los voluntarios caminaron por senderos con una variedad de pendientes, rugosidad de la superficie del suelo y densidades de vegetación. (Michael Campbell) Una vez que tenga un mapa LIDAR de estos factores, no es una tarea fácil, señala Campbell, porque todavía no se ha mapeado todo Estados Unidos y se necesita una gran cantidad de procesamiento para evaluar cada factor, puede convertir esa información en una herramienta rápida de búsqueda de rutas en tiempo real, donde los bomberos conectan su ubicación y destino y un algoritmo asigna rápidamente todas las rutas posibles y selecciona la más rápida, teniendo en cuenta el terreno.
"Un bombero no está realmente en el mismo lugar durante mucho tiempo", dice Campbell. “La idea sería mapear las condiciones de la vegetación a gran escala, y eso tendría que actualizarse de manera relativamente frecuente. Pero la búsqueda de la ruta real podría hacerse casi instantáneamente ".
Todavía hay mucho trabajo por hacer antes de que los bomberos realmente tengan esta herramienta en su kit. El estudio de Campbell y Butler ha demostrado que los mapas LIDAR se pueden medir para mostrar la ruta más rápida posible, en función de las tres variables que midieron. Pero también hay otras variables en los viajes a los bosques, y si bien la colaboración con el servicio forestal hace que Campbell sea optimista sobre la implementación, la herramienta real aún debe empaquetarse en una forma que los bomberos puedan usar, como una aplicación móvil.
Sin embargo, todavía hay factores que la técnica no puede explicar, señala Alexander, que no trabajó en el proyecto. "El estudio de Campbell [tuvo] muchas ideas geniales y un gran uso de LIDAR y la tecnología, pero no es lo que yo consideraría un estudio completo", dice. "Saber cuál sería su tasa de viaje es una cosa, pero aún tiene que tener una predicción de lo que va a hacer el fuego".
Campbell encontró las rutas más eficientes en las montañas Wasatch de Utah al conectar los efectos de la pendiente, la densidad de la vegetación y la rugosidad de la superficie del suelo en un algoritmo. (Campbell, et al.2017) La técnica LIDAR de Campbell aborda la velocidad relativa, qué ruta es más eficiente, pero no absoluta, por lo que no se puede saber qué tan rápido se moverán los bomberos. Los voluntarios que caminaron por los transectos no eran bomberos y no llevaban paquetes (en caso de emergencia, a los bomberos se les enseña a dejar sus paquetes). A veces, las mejoras en una ruta, como un sendero o camino o área quemada, pueden ofrecer un escape rápido, pero los mapas LIDAR no son lo suficientemente actuales como para ver eso. También es menos aplicable para incendios que tienen lugar en áreas más pobladas, como los incendios forestales en curso en el norte de California, donde el énfasis ha estado en la evacuación en lugar de la contención de incendios, y que pueden tener suficientes caminos para evitar la necesidad de rutas de escape en la naturaleza. Y el estudio no incorporó el comportamiento del fuego o las velocidades del viento que podrían cambiar el fuego.
“[El incendio de Yarnell fue] una especie de ejemplo perfecto de las condiciones relativas del paisaje que pueden afectar la eficiencia del viaje, pero mucho de lo que sucedió en Yarnell tuvo que ver con cambios en el viento, cambios en el comportamiento del fuego, condiciones inesperadas. Ese es el tipo de cosas que no tenemos en cuenta en nuestro modelo ”, dice Campbell. “No queremos decir que si los Hotshots de Granite Mountain [el grupo dentro del Departamento de Bomberos de Prescott que combatió el incendio de Yarnell] tuvieran nuestra tecnología, algunas cosas habrían cambiado. Queremos ser muy cautelosos para no hacer algo así ”.
Puede que no esté completo, pero este uso de LIDAR podría ser una herramienta poderosa, y es solo una de las formas en que los investigadores de incendios están llevando tecnología moderna a los bomberos forestales. El Laboratorio de Bomberos del Servicio Forestal de EE. UU., Donde trabaja Butler, ejecuta proyectos continuos, como una herramienta de modelado de viento en la superficie llamada WindNinja, que puede expresar vectores de viento en un teléfono celular en detalle hasta 200 o 300 pies. Otros están buscando dispositivos de rastreo para ayudar a localizar bomberos individuales, drones con cámaras infrarrojas para ubicar a las víctimas y otros datos de detección satelital.
"Siempre tenemos un objetivo de cero muertes", dice Butler. “Ese es el único objetivo que podemos tener. Pero la única forma de llegar de manera realista es llegar a un punto en el que cada tripulación sepa dónde están, en este terreno, en relación con el fuego, y tengan información en tiempo real sobre el clima, y sepan dónde están las otras tripulaciones. están en la zona Toda esa tecnología existe, y en realidad solo se trata de tratar de descubrir cómo se puede implementar en una aplicación de manejo de incendios forestales ”.
