Las simulaciones por computadora pueden predecir la propagación de incendios forestales a través de secciones de un bosque real utilizando un nuevo método realista pero computacionalmente eficiente para modelar la combustión de árboles individuales. El modelo, que captura con precisión el comportamiento de los incendios forestales a escala forestal, fue creado por investigadores de KAUST y sus colaboradores internacionales.

"Nuestro trabajo puede ayudar a que los incendios forestales reales sean más predecibles mediante la simulación de posibles escenarios de incendios con datos forestales reales," "dice Torsten Hädrich, un doctorado estudiante en el grupo de Dominik Michels. "También podemos simular cómo se pueden utilizar los cortafuegos en los bosques para contener la propagación del fuego, " él añade.

Las simulaciones de cambio climático han predicho durante mucho tiempo un aumento global en la prevalencia e intensidad de los incendios forestales. "Titulamos nuestro artículo de investigación" Fuego en el paraíso "en referencia a la ciudad de Paradise, en el norte de California, que fue devastada por un incendio forestal en noviembre de 2018, resultando en más de 80 muertes, "dice Michels, quien dirigió la investigación.

Las simulaciones computacionales precisas podrían mejorar nuestra comprensión y gestión del comportamiento de los incendios forestales. "El principal desafío es capturar la compleja dinámica involucrada, "Explica Hädrich. La simulación debe incluir un modelo para la combustión de árboles y un componente de dinámica de fluidos para la simulación de incendios teniendo en cuenta las variaciones ambientales, como la densidad de árboles, terreno y viento.

Simulaciones previas de incendios a escala forestal han representado a los árboles como simples conos o cilindros, pero esta simplificación extrema de la estructura del bosque reduce la precisión de la simulación. Hädrich, Michels y sus colaboradores desarrollaron un método para modelar árboles como colecciones de módulos con forma de rama. "Nuestra representación basada en módulos proporciona una forma de controlar el nivel de detalle de la simulación, "Dice Hädrich.

Dependiendo del escenario que se simule, cada árbol puede estar representado por muchos módulos detallados para generar estructuras de ramificación altamente realistas o por menos módulos más burdos para un cálculo eficiente. "Nuestro enfoque es capaz de simular de manera realista la propagación del fuego a través de ecosistemas enteros con cobertura forestal variable, "Dice Hädrich.

Otras mejoras de la precisión predictiva de la simulación incluyen el modelado de la formación de nubes y la lluvia que puede resultar cuando se libera vapor de agua de la vegetación en llamas. Se planean refinamientos adicionales a la simulación, señala Michels. "Nos gustaría incluir la simulación de chispas que vuelan por el aire y abordar la propagación del fuego en el suelo facilitada por la hierba, hojarasca de ramas y vegetación de sotobosque, ", dice." También planeamos validar aún más nuestro enfoque utilizando imágenes de satélite de incendios forestales reales, "Agrega Michels.