Uma região de Oakland afetada por um incêndio florestal em 1991 mostrando a origem do fogo. Duas regiões são selecionadas para análise com diferentes direções do vento. Para ambas as regiões, a vulnerabilidade para cada direção é calculada a partir da fonte em seus respectivos layouts. Vulnerabilidade significativamente alta de todas as formas é observada em ambos os layouts na ausência de qualquer mitigação de incêndio. Crédito:Hussam Mahmoud e Akshat Chulahwat / Colorado State University; OpenStreetMap
Os bombeiros sabem muito bem que os incêndios se espalham rapidamente, acendendo cadeias de florestas tornadas vulneráveis pelo tempo seco, e impulsionado pelo vento.
Por meio de modelos de propagação, os cientistas capturam o comportamento potencial dos incêndios florestais à medida que se espalham e crescem; tais modelos são usados rotineiramente por gestores de emergência para ajudar a se preparar para a temporada de incêndios florestais. Contudo, menos se sabe empiricamente sobre o comportamento de tais incêndios à medida que eles atingem conjuntos habitacionais e outras áreas habitadas por humanos.
Especialistas em mitigação de desastres em Walter Scott, da Colorado State University, A Jr. College of Engineering queria chamar a atenção para a complexidade da chamada interface urbano-selvagem dos incêndios. Eles desenvolveram um modelo que tenta quantificar a vulnerabilidade de uma comunidade de lares à propagação de um incêndio. Eles esperam que seu modelo possa ser adicionado à caixa de ferramentas estratégica que protege vidas e meios de subsistência de incêndios destrutivos.
O modelo que os pesquisadores estão chamando de AGNI-NAR - Asynchronous Graph Nexus Infrastructure for Network Assessment of Wildland-Urban Interface Risk - foi desenvolvido por Hussam Mahmoud, professor associado do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, e Akshat Chulahwat, um estudante de graduação em engenharia civil. Seu trabalho é publicado na revista de acesso aberto Relatórios Científicos .
"Nossa motivação final é destacar novas estratégias para mitigar o risco potencial de incêndios na interface área silvestre-urbana, que historicamente tem sido uma abordagem única para todos, "Mahmoud disse." Nosso modelo nos mostra claramente que isso não é absolutamente suficiente.
Para desenvolver o modelo, eles confiaram em métodos testados e comprovados com base na teoria dos grafos, que tem sido usado para modelar redes complexas, como zonas de transporte ou transmissão de doenças. Os pesquisadores raciocinaram que poderiam aplicar princípios semelhantes ao comportamento de um incêndio; muito parecido com um patógeno pulando de hospedeiro para hospedeiro e espalhando doenças, um incêndio também salta de uma estrutura para outra, multiplicando à medida que se propaga.
Os pesquisadores usaram dados do incêndio no túnel de 1991 que destruiu partes de Oakland, Califórnia, para testar e validar seu modelo. Uma das questões que eles consideraram foi se havia uma relação mensurável entre a probabilidade de ignição de um incêndio e o risco de o incêndio se espalhar para uma comunidade próxima. Eles consideraram que uma comunidade poderia ser cercada por terras selvagens prontas para a ignição, e um verão quente aumentaria a probabilidade de ignição. Mas sem vento, a comunidade quase não correria risco. A velocidade e a direção do vento são críticas para a propagação do fogo, e foram bem representados em seu modelo. Suas principais áreas de consideração eram a convecção, condução, radiação e brasas de fogo.
O objetivo é ajudar a fornecer orientação prática para planejadores urbanos ou gerentes de emergência na avaliação do risco de incêndios em residências e grupos de residências. Por exemplo, os pesquisadores descobriram que podiam determinar quais casas em um determinado layout de bairro teriam maior probabilidade de contribuir para a propagação de um incêndio, com base na localização, Tamanho, e proximidade com outras casas. Essas informações podem ajudar a informar estratégias de mitigação para essa comunidade, como melhorias estruturais, melhor espaçamento, ou cortando vegetação.
Em estudos futuros, os pesquisadores continuarão refinando e verificando seu modelo com dados de outros incêndios históricos.