Una nuova analisi 3D mostra che gli incendi boschivi divampano in foreste popolate da alberi di dimensioni simili o delimitate da grandi radure e rallentano dove gli alberi sono più vari. La ricerca può aiutare i responsabili degli incendi a comprendere meglio la fisica e la dinamica degli incendi per migliorare le previsioni sul comportamento degli incendi.

"Sapevamo che la disposizione del carburante aveva influito sugli incendi, ma non sapevamo come, " ha detto Adam Atchley, autore principale di uno studio condotto dal Los Alamos National Laboratory pubblicato oggi nel International Journal of Wildland Fire . "I modelli tradizionali che rappresentano strutture di combustibile semplificate non possono tenere conto del vento complesso e della risposta al fuoco variata alle condizioni effettive della foresta. Il nostro studio ha incorporato un vario, Comportamento 3-D della foresta e del vento. L'aggiunta di diverse dimensioni e forme di alberi ha rallentato un po' il fuoco, così come l'aggiunta di piccoli spazi tra gli alberi. Esaminando la fisica del comportamento fuoco-combustibile, siamo in grado di vedere fondamentalmente come la struttura della foresta influenza il comportamento".

Lo studio per la prima volta collega le caratteristiche forestali generalizzate che possono essere facilmente osservate dal telerilevamento e modellate dall'apprendimento automatico per fornire informazioni sul comportamento degli incendi, anche in vaste aree boschive.

Capire come si comporta l'incendio boschivo è necessario per frenare la sua diffusione, e anche per pianificare in sicurezza, ustioni efficaci prescritte. Però, i dati sono limitati, e la maggior parte degli studi sono troppo semplicistici per prevedere con precisione il comportamento del fuoco. Per prevedere come il fuoco si muoverà attraverso una foresta, è necessario prima dipingere un quadro accurato della diversità di una tipica foresta con densità variabile, forme, e dimensioni degli alberi. Ma questo è computazionalmente costoso, quindi la maggior parte degli studi si rivolge a foreste omogenee che raramente si trovano in natura.

Utilizzando il suo modello pluripremiato, FIRETEC, su computer ad alte prestazioni a Los Alamos, il team ha eseguito 101 simulazioni con i dati del servizio forestale degli Stati Uniti per le foreste di pini dell'Arizona per rappresentare realisticamente la variabilità delle foreste. Le simulazioni hanno accoppiato fuoco e fattori atmosferici, come il vento che si muove attraverso gli alberi, su scale fini per fornire una visione 3D di come il fuoco, vento, e vegetazione interagiscono.

Per capire come la struttura della foresta influenza il comportamento al fuoco, Atchley e colleghi hanno ripetuto le simulazioni con piccoli cambiamenti nella struttura della foresta, che hanno realizzato spostando alberi e randomizzando le forme degli alberi. Piccoli cambiamenti hanno avuto un impatto monumentale nel comportamento al fuoco. Però, nonostante il comportamento al fuoco altamente variabile, caratteristiche osservabili della foresta, come la diversità degli alberi e le dimensioni di un gruppo di alberi o di una radura, controllano sostanzialmente anche come si propaga il fuoco.

I risultati mostrano che la foresta simulata più dettagliata e varia riduce la diffusione in avanti della propagazione del fuoco a causa di una combinazione di discontinuità del carburante e aumenta le strutture del vento turbolento su scala fine. D'altra parte, grandi radure possono aumentare la propagazione del fuoco.