Quan es produeix un incendi forestal, pot propagar-se amb una rapidesa i una intensitat extraordinàries. En aquests casos, les conseqüències poden ser devastadores, amb pèrdues ecològiques, econòmiques i socials, i fins i tot amb risc per a les persones.
Alguns d'aquests incendis superen la capacitat de resposta dels equips d'emergència i es transformen en els anomenats incendis de sisena generació. Aquests incendis poden generar tanta energia que arriben a crear dinàmiques atmosfèriques pròpies, amb columnes convectives capaces d'alterar el vent i afavorir comportaments extrems del foc. La seva virulència és tan elevada que els dispositius d'extinció sovint només poden actuar sobre determinades zones mentre intenten protegir la població i les infraestructures més vulnerables.
Davant d'aquest repte, disposar d'eines capaces de predir el comportament del foc és cada vegada més important. Saber com evolucionarà un incendi, quina direcció seguirà o quines zones poden estar en risc permet als equips d'emergència prendre decisions més ràpides i eficaces. Però aquestes eines no només són útils durant una emergència. També poden ajudar a planificar el territori i a dissenyar estratègies preventives que redueixin el risc abans que es produeixi un incendi.
Elements per a predir un incendi
La tecnologia actual ofereix oportunitats extraordinàries per a predir un incendi: ordinadors moderns amb una capacitat de càlcul impensable fa dècades, avenços en matemàtiques i nous algorismes computacionals que permeten obtenir resultats més ràpidament i amb una major precisió.
Tanmateix, fins i tot el millor simulador necessita dades fiables per a funcionar correctament. El canvi climàtic (períodes de sequera més llargs i intensos, onades de calor més freqüents, tempestes extremes i estius especialment secs) coincideix amb importants transformacions socials i econòmiques que també afecten els incendis i s'han de tenir en compte a l'hora de fer una predicció. L'abandonament progressiu de camps de conreu, la reducció de la ramaderia extensiva i l'expansió de la superfície forestal han afavorit l'acumulació de grans quantitats de vegetació als boscos. Aquesta vegetació, sovint sotmesa a un fort estrès hídric, es converteix en un combustible ideal per al foc.
Per predir el comportament d'un incendi és imprescindible conèixer amb detall les característiques de la vegetació: quines espècies hi ha presents, quina densitat tenen o quin és el seu grau d'humitat. Aquest últim factor és especialment important, ja que una vegetació seca pot afavorir una propagació molt més ràpida i intensa del foc.
Avui dia, les tècniques de teledetecció basades en satèl·lits, drons i sensors remots permeten obtenir informació molt precisa sobre l'estat dels boscos.
A més, la combinació d'aquestes dades amb tècniques d'aprenentatge automàtic, una de les branques més conegudes de la intel·ligència artificial, permet generar mapes cada vegada més detallats i actualitzats del territori.
En aquest context, les noves eines desenvolupades per la recerca, especialment les basades en aprenentatge automàtic, s'estan convertint en un element clau per millorar els mapes de vegetació. Aquests sistemes permeten incorporar factors dinàmics, com l'estat hídric de la vegetació o altres variables que influeixen directament en la propagació del foc.
Com es calcula l'avanç d'un foc
Els simuladors actuals utilitzen diferents estratègies matemàtiques per reproduir l'avanç del foc. Entre les més conegudes hi ha els autòmats cel·lulars, que divideixen el terreny en una graella; els models de propagació el·líptica, que representen el creixement del front de foc; i els anomenats mètodes level set, que descriuen matemàticament l'evolució del perímetre de l'incendi.
Els simuladors basats en autòmats cel·lulars acostumen a proporcionar uns resultats menys precisos. D'altra banda, els simuladors basats en level set method tenen una elevada complexitat computacional i requereixen llargs temps de còmput. Així doncs, els simuladors més àmpliament utilitzats són els basats en propagació el·líptica.
En aquests simuladors, el perímetre del foc es representa mitjançant una sèrie de punts distribuïts al llarg del front de l'incendi. Cada punt actua com una referència que permet calcular cap a on avançarà el foc durant un interval de temps molt curt.
Un cop calculada la propagació de cada punt, s'aplica un model que reconstrueix el perímetre sencer integrant la nova posició dels punts. A mesura que el front de l'incendi es va expandint i va creixent, els punts que el descriuen tendeixen a allunyar-se, de manera que es poden deixar de complir les condicions de continuïtat i es podrien generar resultats físicament incoherents. Per evitar aquest problema, quan dos punts queden massa separats s'introdueixen nous punts al front de l'incendi. Per determinar-ne la posició s'utilitzen mètodes d'interpolació, que fan una estimació de la forma del perímetre entre dos punts consecutius.
Les investigacions més recents treballen en nous simuladors, com el desenvolupat per la Universitat Autònoma de Barcelona en el context del projecte de col·laboració públic-privada SALUS. L'objectiu d'aquest nou simulador és mantenir els mateixos principis físics que els models clàssics de propagació del foc, però incorporant algorísmiques que permetin obtenir resultats més ràpidament i amb una major precisió.
Els nous algorismes eviten alguns dels problemes que poden aparèixer en simuladors tradicionals, com ara situacions que provoquen càlculs excessivament lents o dificultats en la reconstrucció precisa del perímetre del foc. A més, incorporen tècniques d'interpolació més eficients, capaces d'adaptar-se al creixement continu de l'incendi.
Veure els incendis com els videojocs d'última generació
Una altra característica és la utilització de GPUs (Graphics Processing Units), els mateixos tipus de processadors que s'utilitzen en àmbits com la intel·ligència artificial, el càlcul científic o els videojocs d'última generació. Aquestes unitats disposen de milers de nuclis de processament que poden treballar simultàniament, permetent calcular de forma paral·lela l'evolució de milers de punts del front de foc. Això redueix considerablement el temps necessari per completar una simulació.
La major velocitat de càlcul també permet treballar amb una resolució més elevada. En altres paraules, el simulador pot representar el perímetre de l'incendi amb un nombre molt superior de punts de control, obtenint una descripció més detallada del seu comportament i, per tant, prediccions més fiables.
L'objectiu final de totes aquestes millores no és únicament fer simulacions més sofisticades, sinó disposar de prediccions útils en temps real que ajudin els equips d'emergència a prendre decisions durant un incendi.
Confiança en la tecnologia
La combinació de totes aquestes tecnologies obre noves possibilitats tant en la gestió d'emergències com en la prevenció. Les simulacions poden ajudar a estudiar diferents escenaris de risc, planificar evacuacions, identificar zones especialment vulnerables i dissenyar actuacions de gestió forestal més eficaces.
En definitiva, les noves eines desenvolupades per la recerca poden convertir-se en un aliat fonamental per afrontar un dels grans desafiaments ambientals del segle XXI.
En un context en què els incendis forestals extrems són cada vegada més freqüents, disposar de simuladors més ràpids, precisos i intel·ligents pot marcar la diferència entre un incendi controlable i una catàstrofe de grans dimensions.
La tecnologia per si sola no apagarà els focs, però pot proporcionar la informació necessària per prevenir-los millor, gestionar-los amb més eficàcia i protegir el nostre medi natural.