Un nuevo análisis 3-D muestra que los incendios forestales estallan en bosques poblados por árboles de tamaño similar o con tableros de ajedrez en grandes claros y disminuyen la velocidad donde los árboles son más variados. La investigación puede ayudar a los administradores de incendios a comprender mejor la física y la dinámica del fuego para mejorar los pronósticos del comportamiento del fuego.

"Sabíamos que la disposición del combustible afectaba al fuego, pero no sabíamos cómo, "dijo Adam Atchley, autor principal de un estudio dirigido por el Laboratorio Nacional de Los Alamos publicado hoy en Revista internacional de incendios forestales . "Los modelos tradicionales que representan estructuras de combustible simplificadas no pueden tener en cuenta el viento complejo y la respuesta variada al fuego a las condiciones reales del bosque. Nuestro estudio incorporó una variada, Comportamiento del viento y del bosque en 3-D. La adición de diversos tamaños y formas de árboles ralentizó bastante el fuego, al igual que la adición de pequeños espacios entre los árboles. Al examinar la física del comportamiento del fuego y el combustible, somos capaces de ver fundamentalmente cómo la estructura del bosque afecta el comportamiento ".

El estudio vincula por primera vez las características generalizadas de los bosques que se pueden observar fácilmente mediante sensores remotos y modelar mediante el aprendizaje automático para proporcionar información sobre el comportamiento de los incendios. incluso en grandes áreas boscosas.

Es necesario comprender cómo se comportan los incendios forestales para frenar su propagación, y también para planificar de forma segura, quemaduras prescritas efectivas. Sin embargo, los datos son limitados, y la mayoría de los estudios son demasiado simplistas para predecir con precisión el comportamiento del fuego. Para predecir cómo se moverá el fuego a través de un bosque, primero es necesario pintar una imagen precisa de la diversidad de un bosque típico con densidad variable, formas y tamaños de árboles. Pero esto es computacionalmente costoso, por tanto, la mayoría de los estudios se centran en bosques homogéneos que raramente se encuentran en la naturaleza.

Usando su modelo galardonado, FIRETEC, en computadoras de alto rendimiento en Los Alamos, El equipo ejecutó 101 simulaciones con datos del Servicio Forestal de EE. UU. para los bosques de pinos de Arizona para representar de manera realista la variabilidad de los bosques. Las simulaciones combinaron el fuego y los factores atmosféricos, como el viento que se mueve a través de los árboles, a escalas finas para proporcionar una vista tridimensional de cómo el fuego, viento, y la vegetación interactúan.

Para comprender cómo la estructura del bosque afecta el comportamiento del fuego, Atchley y sus colegas repitieron simulaciones con cambios menores en la estructura del bosque, que hicieron moviendo árboles y aleatorizando las formas de los árboles. Los pequeños cambios tuvieron un impacto monumental en el comportamiento del fuego. Sin embargo, a pesar del comportamiento muy variable del fuego, características observables del bosque, como la diversidad de árboles y el tamaño de un grupo de árboles o un claro, también controlan sustancialmente cómo se propaga el fuego.

Los resultados muestran que el bosque simulado más detallado y variado disminuye la propagación hacia adelante de la propagación del fuego debido a una combinación de discontinuidades de combustible y aumenta las estructuras de viento turbulento a escala fina. Por otra parte, los claros grandes pueden aumentar la propagación del fuego.