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    Sfruttare i big data e l'apprendimento automatico per prevedere gli incendi negli Stati Uniti occidentali

    Il fuoco del leone ruggente del 2016 nel Montana. Credito:Mike Daniels

    L'area bruciata dagli incendi ogni anno negli Stati Uniti occidentali è aumentata di oltre il 300 percento negli ultimi tre decenni, e gran parte di questo aumento è dovuto al riscaldamento causato dall'uomo. L'aria più calda trattiene più umidità, e l'aria assetata lo succhia dalle piante, alberi, e suolo, lasciando la vegetazione forestale e i detriti del terreno più asciutti e più facili da incendiare. Futuro cambiamento climatico, accompagnato da temperature in aumento e aumento dell'aridità, dovrebbe continuare questa tendenza, e probabilmente aggraveranno e intensificheranno gli incendi nelle aree in cui il carburante è abbondante.

    Parco Williams, un professore associato di ricerca del Lamont-Doherty Earth Observatory e un borsista del Centro per il clima e la vita del 2016, studia climatologia, siccità, e incendi. Ha ricevuto un $ 641, 000 sovvenzione della Zegar Family Foundation che utilizzerà per far progredire la comprensione del comportamento passato e futuro degli incendi. Il suo obiettivo è creare uno strumento per aiutare gli scienziati a capire perché gli incendi negli Stati Uniti occidentali sono cambiati nell'ultimo secolo, modi in cui potrebbero evolversi in futuro, e come gli esseri umani possono rispondere in modo più efficace a loro.

    Williams compilerà osservazioni di decine di migliaia di incendi negli ultimi 30-40 anni e di dove sono bruciati negli Stati Uniti occidentali. Li metterà in relazione con i set di dati climatici di dove vivono le persone, e quale vegetazione cresce dove. Il prodotto finale sarà un programma per computer in grado di proiettare come queste variabili influenzano la probabilità di grandi incendi e che tenterà di simulare come la vegetazione risponde al fuoco.

    "Questo è importante perché dopo un incendio c'è meno vegetazione di prima, " ha detto Williams. "Ciò significa che la probabilità di un successivo incendio diminuisce per un po'. E la probabilità di incendio non sarà più alta finché la vegetazione non sarà di nuovo densa in quell'area. Modellare quel processo è molto difficile ma è molto importante perché noi
    vorrei capire perché le cose sono andate come sono andate in passato,
    ed è probabile che i cambiamenti nella copertura vegetale siano stati importanti".

    Williams ritiene che gli Stati Uniti abbiano perseguito una politica di gestione degli incendi insostenibile negli ultimi 100 anni, combattere gli incendi ogni volta che si verificano il più duramente possibile. Ciò ha permesso alla vegetazione di accumularsi in molti luoghi dove gli incendi potrebbero averla diradata, lasciando una maggiore abbondanza di copertura forestale che può potenzialmente bruciare. Sente che questo approccio persiste nonostante il riconoscimento che non funziona perché non abbiamo ancora una strategia migliore.

    "Questo strumento ci permetterà di esplorare diversi futuri, disse Williams. "In un ipotetico futuro, continuiamo a combattere gli incendi con la stessa forza con cui abbiamo fatto nel secolo scorso. In un altro ipotetico futuro, non combattiamo affatto gli incendi. Alla fine sceglieremo probabilmente qualcosa tra questi due estremi".

    Fornendo vari scenari per diverse località su una scala spaziale di cento miglia, il nuovo strumento potrebbe mostrare perché strategie politiche diverse basate sulla posizione potrebbero portare a risultati diversi, consentendo ai leader di essere più informati, decisioni di gestione degli incendi sostenibili specificamente adattate alle condizioni locali.

    La creazione dello strumento è il prossimo passo logico nella ricerca che Williams ha fatto come uno dei primi destinatari di una borsa di studio del Center for Climate and Life della Columbia University. Quel supporto gli ha permesso di ricercare la correlazione generale tra gli incendi boschivi e la variabilità climatica negli Stati Uniti occidentali. Ha trovato forti relazioni tra la temperatura e la quantità di area degli incendi boschivi in ​​tutta la regione.

    Nel mondo accademico, tali progetti scientifici interdisciplinari creativi spesso hanno meno probabilità di ottenere finanziamenti per la ricerca tradizionale.

    "Wildfire è un'integrazione della scienza del clima, scienza dell'ecosistema, Scienze sociali, e scienze politiche, " ha detto Williams. "E 'molto difficile ottenere finanziamenti attraverso sovvenzioni governative standard. Il Centro per il clima e la vita è fantastico perché promuove davvero la scienza multidisciplinare e finanzia il lavoro dove più c'è ampiezza, meglio è."

    Si aspetta che il suo nuovo strumento alla fine sarà in grado di produrre previsioni stagionali delle probabilità di incendi. Per esempio, "Il nostro modello potrebbe essere utilizzato in tarda primavera per stimare la probabilità di un grande incendio boschivo nelle Cascate orientali di Washington nella prossima estate, " ha detto Williams.

    Queste informazioni potrebbero essere utili ai gestori del territorio e ai proprietari che stanno prendendo in considerazione misure di manutenzione preventiva come ustioni prescritte o diradamento delle foreste. Potrebbe anche aumentare la consapevolezza pubblica del rischio di incendi boschivi e spingere le persone a mantenere i propri cantieri o pianificare come evacuare in caso di incendio. "Le informazioni potrebbero essere utili per guidare il processo decisionale su molte scale diverse dalla singola famiglia al governo statale, " ha detto Williams.

    In definitiva, spera che le lezioni apprese dalla sua ricerca aiutino a costruire modelli di incendi regionali per altre parti del mondo. Williams immagina un giorno in cui ci sarà un "puzzle" di modelli regionali di incendi per vari paesi che forniranno un'idea migliore di come si comporteranno gli incendi in futuro.

    Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione dell'Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.




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