Come per tenere il passo con la crescente frequenza e intensità degli incendi in tutta la California, una rete di telecamere per l'individuazione di incendi boschivi è passata da 35 stazioni lo scorso anno a più di 300 alla fine di ottobre.

Il sistema ALERTWildfire co-sviluppato da UC San Diego è uno dei numerosi prodotti creati dall'università che stanno migliorando la capacità tecnologica degli stati occidentali di affrontare gli incendi ora che gli eventi catastrofici una volta rari stanno diventando all'ordine del giorno.

ALERTWildfire si unisce a progetti come gli studi di ricerca WIFIRE e UC San Diego che considerano tutto, dall'estensione geografica dei problemi di salute respiratoria causati dagli incendi boschivi alla tensione tra gli enti governativi che pagano per i disastri e quelli che stabiliscono i codici di costruzione nelle zone ad alto rischio di incendio. Ora che gli scenari peggiori sembrano essere un nuovo pilastro per il prossimo futuro, l'obiettivo è ridurre al minimo il danno il prima possibile.

"Ogni fuoco inizia in piccolo, " ha detto Neal Driscoll, un geoscienziato presso Scripps Institution of Oceanography. "Se riusciamo a superarli nella loro fase incipiente, abbiamo l'opportunità di restare in attacco".

Finora, Il 2019 ha prodotto fiamme che rivaleggiano con Paradise Fire del 2018 e Thomas Fire del 2017. Ma ricercatori come Driscoll vedono che la tecnologia sta facendo la differenza. Lui e i colleghi dell'Università del Nevada, Reno ha convertito quella che era iniziata come una rete di osservazione dell'entroterra destinata a monitorare l'attività sismica in un sistema che offrisse ai vigili del fuoco gli occhi sugli incendi sin dal loro inizio. Hanno in programma di far crescere la rete ALERTWildfire a 1, 000 stazioni entro i prossimi due anni.

Le telecamere sono state rapidamente adottate dai vigili del fuoco. Ben Nicholls, un capo della divisione California Department of Forestry and Fire Protection (CAL FIRE) nella contea di Sonoma, ha detto al New York Times che ognuno di questi dispositivi "vale il suo peso in oro". L'unità di Nicholls ha utilizzato le telecamere per confermare le chiamate al 911 e individuare l'esatta posizione dell'incendio per evitare che i vigili del fuoco vadano in giro perdendo tempo prezioso. A San Diego, Il portavoce di CAL FIRE, Thomas Shoots, ha affermato che "avere queste telecamere è un po' come avere un secondo paio di occhi per noi".

Nel 2017, quando c'erano solo una manciata di telecamere in tutta la California, Oregon, Nevada, e Washington, 44 persone sono morte a causa di incendi. Finora quest'anno, non ci sono state vittime fino ad oggi, anche con la velocità con cui si sono diffusi gli incendi come l'incendio del Kincaid nella contea di Sonoma. Driscoll ritiene che almeno una parte di ciò sia attribuibile ad ALERTWildfire, che offre ai vigili del fuoco la possibilità di assumere il controllo delle telecamere nella rete per monitorare gli incendi nascenti. Nel caso dell'incendio del Kincaid, I funzionari di CAL FIRE stavano monitorando l'incendio entro 11 minuti dalla sua prima accensione e combinando tali informazioni con i dati sull'umidità e sul vento per ordinare l'evacuazione immediata nelle sue vicinanze.

"Stiamo salvando vite. Questa è la cosa n. 1, " Ha detto Driscoll. "La consapevolezza della situazione consente ai primi soccorritori di ridimensionare le risorse e prendere decisioni importanti in modo tempestivo".

I funzionari statali hanno utilizzato ALERTWildfire in combinazione con altri strumenti come WIFIRE sviluppato dai ricercatori del Qualcomm Institute, il San Diego Supercomputer Center (SDSC), e il dipartimento di ingegneria meccanica e aerospaziale (MAE) presso l'UC San Diego.

La tecnologia finanziata dalla National Science Foundation individua gli incendi prima che vadano fuori controllo utilizzando i dati provenienti dai satelliti e dai sensori distribuiti sul campo. L'obiettivo dei leader WIFIRE è costruire una flotta di droni in grado di lavorare all'unisono per mappare un'area in tempo reale, monitorare le condizioni ambientali come la temperatura, umidità, vento, e la qualità dell'aria e fornire un allarme tempestivo ai silvicoltori statali, vigili del fuoco e agenzie di prevenzione incendi.

I dati di questi droni potrebbero fornire informazioni supplementari ai modelli su larga scala del progetto WIFIRE, ha detto Nikolay Atanasov, professore di ingegneria elettrica della UC San Diego.

"I modelli WIFIRE e le immagini satellitari offrono una buona panoramica globale per il monitoraggio degli incendi boschivi, ma non ci permettono di vedere sotto il baldacchino o sotto le nuvole. Così, l'idea qui è di schierare una squadra di piccoli robot per ingrandire e raccogliere misurazioni più localizzate e valutare in modo adattivo se c'è un'area di interesse, " ha detto Atanasov.

Atanasov sta lavorando con i professori di informatica e ingegneria della UC San Diego Tajana Rosing e Sicun (Sean) Gao. Il progetto è ancora nelle sue fasi iniziali. Il team sta sviluppando algoritmi e software per ottimizzare la mappatura e il coordinamento dei droni, così come la configurazione dell'hardware e dei sensori. I ricercatori prepareranno i droni per i primi test di volo in alcune parti di San Diego.

Mentre l'interesse per il progetto WIFIRE Lab della UC San Diego è in costante aumento tra le autorità statali per la prevenzione dei disastri e altre organizzazioni, quel livello di attività ha visto un forte aumento con la stagione degli incendi che ora apparentemente senza fine sta attanagliando molte parti della California.

"WIFIRE è stato creato per integrare le informazioni in tempo reale sugli incendi boschivi, e utilizzare tali informazioni per la modellazione predittiva del comportamento al fuoco, " disse Ilkay Altintas, Chief Data Science Officer presso SDSC e investigatore principale per il progetto WIFIRE, iniziato con una sovvenzione pluriennale di 2,65 milioni di dollari della National Science Foundation.

Le tecniche di analisi predittiva, ora utilizzate con l'analisi dei dati in tempo reale, sono state recentemente utilizzate dalle autorità antincendio nella maggior parte degli incendi nel sud della California negli ultimi due mesi, compresi gli incendi di Palisades e Getty. Questo approccio alla risposta basato sui dati è dovuto a un programma pilota di 150 giorni in tutto lo stato chiamato FIRIS (Fire Integrated Real-Time Intelligence System), lanciato a settembre con un finanziamento statale garantito dalla deputata Cottie Petrie-Norris (D-Laguna Beach).

In qualità di membro della FIRIS, il WIFIRE Lab presso SDSC fornisce proiezioni di propagazione dell'incendio in tempo reale per un massimo di sei ore in base ai dati perimetrali dell'incendio raccolti dagli aerei. Queste proiezioni sono coordinate attraverso un centro di fusione dotato di esperti per fornire supporto decisionale basato sui perimetri per le azioni di estinzione e gestione degli incendi da parte dei vigili del fuoco.

"Per la prima volta nella storia, il WIFIRE Lab riceve i perimetri di fuoco da un aereo ad ala fissa dotato di capacità a infrarossi in tempo reale dopo un invio quasi immediato su richiesta, " ha detto Altintas. "Anche se abbiamo raccolto informazioni da molte fonti prima, non avevamo alta qualità, informazioni sul perimetro in tempo reale alla velocità che volevamo."

La necessità di risorse così ricche di dati per aiutare a mitigare i disastri naturali è aumentata con il numero e l'intensità degli incendi negli ultimi anni. La sola California ha visto bruciare quasi 1,7 milioni di acri in tutto lo stato nel 2018.

WIIRE Lab lavora con i vigili del fuoco in tutta la California, insieme a più di 130 organizzazioni e individui che hanno cercato aiuto e collaborazione informali. L'autorità antincendio della contea di Orange, i vigili del fuoco della contea di Los Angeles, i vigili del fuoco della contea di Ventura, e la California Public Utilities Commission sono tra questi.

"Gli esseri umani possono probabilmente fare tutto ciò che i computer possono fare, ma non alla velocità e alla scala che i computer possono raggiungere, " ha osservato Altintas. "Tali partenariati pubblico / privato sono ciò di cui lo stato ha bisogno per trovare collettivamente e in modo collaborativo risposte alle crescenti sfide nella mitigazione dei rischi, monitoraggio, e risposta».

WIIRE Lab lavora con i vigili del fuoco in tutta la California, insieme a più di 130 organizzazioni e individui che hanno cercato aiuto e collaborazione informali. L'autorità antincendio della contea di Orange, i vigili del fuoco della contea di Los Angeles, i vigili del fuoco della contea di Ventura, e la California Public Utilities Commission sono tra coloro che collaborano con WIFIRE.

I partecipanti al WIFIRE Lab includono ricercatori dell'SDSC e di altre aree dell'UC San Diego, tra cui il Qualcomm Institute, Scripps Institution of Oceanography e il dipartimento di ingegneria meccanica e aerospaziale (MAE) presso la Jacobs School of Engineering dell'università.

Jessica Block del Qualcomm Institute, che ricopre il ruolo di senior research associate per l'istituto, è il direttore associato del WIFIRE Lab. È geologa interdisciplinare ed ecologista urbana specializzata nell'uso di reti di sensori, strumenti di telerilevamento e visualizzazione geospaziale per la risposta ai disastri, gestione delle risorse naturali, decisioni politiche e sostenibilità.

Block è stato recentemente nominato membro del California Wildfire Safety Advisory Board dal governatore Gavin Newsom. Il bordo, creato nel mese di luglio, è composto da consulenti esperti indipendenti che forniranno consulenza a una nuova divisione per la sicurezza degli incendi boschivi all'interno della California Public Utilities Commission sulle misure di sicurezza contro gli incendi, compresi i piani scritti dalle utenze, in modo che il CPUC possa regolare in modo più efficace la sicurezza delle utenze di proprietà degli investitori, secondo l'ufficio del governatore.

"Molti dei sistemi software utilizzati oggi per la simulazione degli incendi richiedono molti input manuali, " ha detto Block in un'intervista a UCTV. "Il modo in cui WIFIRE funziona sta automatizzando molto questo, in modo che tu non debba coordinare e specificare un mucchio di set di dati che sono già lì per te. Ciò rende il sistema più veloce e può funzionare per te."

Mentre i ricercatori della UC San Diego si preoccupano della conoscenza in tempo reale, altri stanno guardando avanti a come la California dovrebbe andare avanti affrontando una nuova realtà guidata dal cambiamento climatico. ricercatori Scripps, ad esempio, ha recentemente riferito che si prevede che l'attività eolica di Santa Ana diminuirà di frequenza in autunno e in primavera, ma non in intensità di picco. Questo riduce efficacemente la stagione del vento di Santa Ana intorno al suo picco storico a dicembre. Questi risultati, insieme a un previsto inizio della stagione delle piogge, suggeriscono una successiva e forse più intensa stagione degli incendi in futuro con vegetazione secca che persiste fino a dicembre, quando gli eventi di vento di Santa Ana consecutivi sono comuni e gli incendi possono bruciare più a lungo e più grandi. Il Thomas Fire del 2017 è un esempio di un incendio di fine stagione che è cresciuto a proporzioni senza precedenti quando è stato alimentato dai venti di Santa Ana consecutivi.

Rosana Aguilera, un ricercatore post-dottorato presso Scripps, ha fatto parte di questo sforzo, ma sta anche considerando gli effetti sottovento degli incendi. Nello specifico, lei e i suoi colleghi stanno esplorando come il particolato fine (PM2,5) nel fumo degli incendi influisca sulla salute pubblica. Sebbene sia ben noto che il fumo può esacerbare una serie di problemi respiratori, finora poco lavoro ha riguardato l'isolamento e lo studio degli impatti del PM2.5 specifico per incendi boschivi. Aguilera, Lo scienziato del clima Scripps Alexander Gershunov, e l'epidemiologo Tarik Benmarhnia, che ha un appuntamento congiunto tra Scripps e la School of Medicine, stanno utilizzando i principali incendi boschivi provocati dal vento di Santa Ana del 2003 e del 2008 per tracciare gli effetti dell'inquinamento da particelle fini e la loro evoluzione spazio-temporale.

"La maggior parte degli studi che esaminano gli effetti sulla salute degli incendi offrono stime globali per un evento e/o una regione di incendi boschivi, " ha detto Aguilera. "Stiamo esaminando sia la distribuzione temporale che spaziale dei ricoveri ospedalieri all'interno della California meridionale".

Judson Boomhower è un economista ambientale della UC San Diego che esamina una serie di questioni relative agli incendi boschivi, molti si occupano delle diverse motivazioni che gli enti pubblici hanno per ridurre il rischio di danni e perdite in futuro. Ad esempio, le città e le contee in genere controllano le decisioni di zonizzazione che consentono di costruire case in aree ad alto rischio di incendio. Agenzie come il servizio forestale degli Stati Uniti, anche se, sostenere la maggior parte dei costi per proteggere le abitazioni in quelle aree dagli incendi. Fa sorgere la domanda se le agenzie federali dovrebbero avere più voce in capitolo su dove vengono costruite le case o se le città dovrebbero assumersi maggiori responsabilità per le loro decisioni di zonizzazione.

"Questo è un ambiente in cui ci sono tutti i tipi di problemi di incentivi che tagliano in tutte le direzioni ed è importante che i responsabili delle politiche ne siano consapevoli, "disse Boomhower, un assistente professore presso il Dipartimento di Economia della UC San Diego. "C'è spazio per prendere sul serio i codici di costruzione e per pensare seriamente a dove consentire il nuovo sviluppo".