O combate a incêndios florestais continua sendo uma ocupação perigosa e muitas vezes mortal. E como os extremos climáticos fazem o oeste americano secar e pegar fogo com mais frequência, com conseqüências mais desastrosas, os bombeiros e pesquisadores estão buscando novas tecnologias para ajudá-los a permanecer seguros.
Uma parte importante da preparação para as equipes de combate a incêndios é traçar suas zonas de segurança e rotas de fuga. Mas, como qualquer um que tenha caminhado para fora da pista sabe, é difícil descobrir o caminho mais rápido em terrenos variados. Assim, pesquisadores do US Forest Service e da Universidade de Utah usaram mapas construídos a partir de LIDAR (Light Detection and Ranging, que funciona como radar, exceto com lasers) para construir uma ferramenta para avaliar possíveis rotas de fuga e escolher a mais eficiente. .
"Eu gosto de pensar sobre isso como quase como um Google Maps para bombeiros", diz Mickey Campbell, principal autor do estudo. “O Google Maps tem informações sobre estradas, informações de trânsito, semáforos e limites de velocidade e coisas assim. Temos inclinação, densidade de vegetação e aspereza da superfície do solo. ”
Normalmente, todas as manhãs, antes de um corpo de bombeiros sair para combater um incêndio, eles são informados sobre a designação do dia - construindo uma pausa para o fogo, talvez - e um “mapa de incidentes” com rotas de fuga que levam a áreas já enegrecidas, onde não há combustível sobrando para o fogo queimar, conhecido como zonas de segurança. Se algo inesperado acontecer, como se o fogo mudasse, as equipes precisam ter um plano de fuga pré-identificado. Mas grande parte da tomada de decisões se resume ao momento, com equipes dirigidas por supervisores experientes, diz Marty Alexander, um oficial de pesquisa de comportamento de incêndio aposentado que ainda trabalha para o Serviço Florestal Canadense.
"Você não está lá fora apenas querendo andar por aí", diz Alexander. "Ainda se trata de lenha básica e ter bons supervisores de equipe."
Mas isso pode falhar e os resultados podem ser trágicos. Durante o incêndio Yarnell Hill Fire, no Arizona, 19 bombeiros morreram quando o fogo interrompeu suas rotas de fuga. " Only the Brave " da Sony Pictures, a ser lançado em 20 de outubro, dará aos espectadores uma representação dramática da tragédia. Em 1994, 14 morreram no incêndio do Colorado Canyon do Colorado quando tentaram subir uma encosta íngreme e foram surpreendidos pelo incêndio. Alexander e Bret Butler, engenheiro mecânico de pesquisa do Serviço Florestal dos EUA que colaboraram no estudo de Campbell, citam o South Canyon Fire como uma influência em seu trabalho. Essa foi a época, diz Butler, quando os pesquisadores de incêndio perceberam que precisavam quantificar a segurança contra incêndios. Ele começou a analisar a transferência de calor para ver como as grandes zonas de segurança precisavam ser.
Esta é uma das milhares de simulações avaliando possíveis rotas de fuga dentro da área de estudo. (Campbell, et al. 2017) O projeto da Campbell é projetado para dar aos bombeiros uma nova ferramenta contra incêndios florestais, para ajudar a evitar esse tipo de tragédia. O tempo que leva para percorrer um deserto pode variar muito, e os guias de combate a incêndios sugerem que se evite declives íngremes, vegetação densa e solos ou terreno acidentado. O efeito da inclinação foi medido em algum grau, por Butler e outros. A vegetação tem sido menos estudada e a textura do solo basicamente não é de todo. Usando LIDAR torna possível olhar para estes de forma quantificável anteriormente impossível. Os lasers voltam da paisagem em um detalhe de alguns centímetros, discernindo a diferença entre uma superfície lisa, uma rochosa e a espessura da vegetação. Até mesmo a inclinação pode ser verificada dessa maneira, comparando a elevação entre os pontos.
Campbell usou os mapas LIDAR da opentopography.org para calcular inclinação, rugosidade e vegetação nas Montanhas Wasatch de Utah. Em seguida, ele enviou 31 voluntários em 1.276 viagens programadas e comparou suas taxas de viagem com base nessas três variáveis. Alguns dos resultados foram intuitivos, embora ainda ajude a quantificá-lo. Por exemplo, a inclinação teve o maior efeito. Vegetação com altura superior a 2 metros - acima da altura da cabeça - obstrui menos a viagem e a vegetação com menos de 15 centímetros teve um efeito insignificante. Mesmo a vegetação que impedia era frequentemente mitigada por caminhos que a atravessavam. As informações detalhadas sobre o quanto cada um desses fatores afeta a velocidade podem ajudar a otimizar as rotas de escape - agora, os pesquisadores de fogo podem aplicar as velocidades relativas em diferentes terrenos a qualquer área mapeada por LIDAR, e o software mapeará um caminho com a menor combinação possível de declive, rugosidade e vegetação.
Os voluntários caminharam por caminhos com uma variedade de declives, rugosidade da superfície do solo e densidades da vegetação. (Michael Campbell) Uma vez que você tenha um mapa LIDAR desses fatores - não é uma tarefa fácil -, aponta Campbell, porque nem todos os EUA foram mapeados, e é preciso um grande processamento para avaliar cada fator - você pode transformar essa informação em uma ferramenta de localização de rotas rápida e em tempo real, onde os bombeiros conectam sua localização e destino e um algoritmo mapeia rapidamente todas as rotas possíveis e seleciona a mais rápida, representando o terreno.
"Um bombeiro não está realmente no mesmo lugar por um longo tempo", diz Campbell. “A ideia seria mapear as condições da vegetação em larga escala, e isso teria que ser atualizado de forma relativamente freqüente. Mas a localização real da rota pode ser feita quase instantaneamente ”.
Ainda há muito trabalho a ser feito antes que os bombeiros tenham essa ferramenta no kit. O estudo de Campbell e Butler mostrou que os mapas LIDAR podem ser medidos para mostrar a rota mais rápida possível, com base nas três variáveis que mediram. Mas também há outras variáveis para viagens em áreas selvagens e, embora a colaboração com o serviço florestal torne a Campbell otimista quanto à implementação, a ferramenta real ainda precisa ser empacotada de uma forma que os bombeiros possam usar, como um aplicativo para dispositivos móveis.
No entanto, ainda existem fatores que a técnica não pode explicar, aponta Alexander, que não trabalhou no projeto. “O estudo da Campbell teve muitos insights e um grande uso do LIDAR e da tecnologia, mas não é o que eu consideraria um estudo completo”, diz ele. "Saber qual seria a sua taxa de viagem é uma coisa, mas você ainda tem que ter uma previsão do que o fogo vai fazer."
Campbell encontrou as rotas mais eficientes nas Montanhas Wasatch de Utah, conectando os efeitos de declive, densidade da vegetação e aspereza da superfície do solo em um algoritmo. (Campbell, et al. 2017) A técnica LIDAR de Campbell aborda a velocidade relativa - qual rota é mais eficiente - mas não absoluta, então você não pode dizer o quão rápido os bombeiros estarão realmente se movendo. Os voluntários que percorriam os transectos não eram bombeiros e não carregavam matilhas (em caso de emergência, os bombeiros são ensinados a soltar suas mochilas). Às vezes, melhorias em uma rota, como uma trilha ou estrada ou área queimada, podem oferecer escape rápido, mas os mapas LIDAR não são atuais o suficiente para ver isso. Também é menos aplicável a incêndios que ocorrem em áreas mais povoadas, como os contínuos incêndios no norte da Califórnia, onde a ênfase tem sido a evacuação em vez da contenção de fogo, e que podem ter estradas suficientes para evitar a necessidade de rotas de fuga na natureza. E o estudo não incorporou o comportamento do fogo ou a velocidade do vento que poderia alterar o fogo.
“[O fogo Yarnell foi] um exemplo perfeito das condições relativas da paisagem que podem afetar a eficiência das viagens, mas muito do que aconteceu em Yarnell teve a ver com mudanças no vento, mudanças no comportamento do fogo, condições inesperadas. Esse é o tipo de coisa que não contabilizamos em nosso modelo ”, diz Campbell. “Não queremos dizer, se os Granite Mountain Hotshots [o grupo dentro do Corpo de Bombeiros de Prescott que lutou contra o incêndio de Yarnell] tivessem nossa tecnologia, algumas coisas teriam mudado. Queremos ser muito cautelosos para não fazer nada assim ”.
Pode não ser completo, mas esse uso do LIDAR pode ser uma ferramenta poderosa, e é apenas uma das maneiras pelas quais os pesquisadores de incêndio estão levando a tecnologia moderna para os bombeiros florestais. O Laboratório de Incêndios do Serviço Florestal dos EUA, onde Butler trabalha, executa projetos contínuos, como uma ferramenta de modelagem de vento de superfície chamada WindNinja, que pode expressar vetores de vento em um telefone celular com detalhes de até 200 ou 300 pés. Outros estão investigando dispositivos de rastreamento para ajudar a localizar bombeiros individuais, drones com câmeras de infravermelho para localizar vítimas e outros dados de detecção de satélites.
“Sempre temos uma meta de zero fatalidades”, diz Butler. “Esse é o único objetivo que podemos ter. Mas a única maneira de chegar lá de forma realista, é chegar a um ponto em que cada equipe saiba onde estão, neste terreno, em relação ao fogo, e eles têm informações em tempo real sobre o clima, e eles sabem onde as outras equipes estão na área. Essa tecnologia existe, e é realmente apenas tentar descobrir como isso pode ser implementado em um aplicativo de gerenciamento de incêndios florestais. ”
