Uma nova análise 3-D mostra que os incêndios florestais surgem em florestas povoadas por árvores de tamanho semelhante ou quadriculadas por grandes clareiras e diminuem a velocidade onde as árvores são mais variadas. A pesquisa pode ajudar os gerentes de incêndio a entender melhor a física e a dinâmica do fogo para melhorar as previsões do comportamento do fogo.

"Sabíamos que o arranjo do combustível afetava o fogo, mas não sabíamos como, "disse Adam Atchley, autor principal de um estudo conduzido pelo Laboratório Nacional de Los Alamos publicado hoje no International Journal of Wildland Fire . "Os modelos tradicionais que representam estruturas de combustível simplificadas não podem levar em conta a resposta complexa do vento e do fogo variado para as condições reais da floresta. Nosso estudo incorporou um variado, Floresta 3-D e comportamento do vento. Adicionar diversos tamanhos e formas de árvores diminuiu um pouco o fogo, assim como adicionar pequenas lacunas entre as árvores. Ao examinar a física do comportamento fogo-combustível, podemos ver fundamentalmente como a estrutura da floresta afeta o comportamento. "

O estudo, pela primeira vez, relaciona características florestais generalizadas que podem ser facilmente observadas por sensoriamento remoto e modeladas por aprendizado de máquina para fornecer informações sobre o comportamento do fogo, mesmo em grandes áreas florestais.

Entender como o fogo selvagem se comporta é necessário para conter sua propagação, e também para planejar com segurança, queimaduras prescritas eficazes. Contudo, os dados são limitados, e a maioria dos estudos é muito simplista para prever com precisão o comportamento do fogo. Para prever como o fogo se moverá pela floresta, é necessário primeiro pintar um quadro preciso da diversidade de uma floresta típica com densidade variável, formas, e tamanhos de árvores. Mas isso é caro do ponto de vista computacional, portanto, a maioria dos estudos tem como alvo florestas homogêneas que raramente ocorrem na natureza.

Usando seu modelo premiado, FIRETEC, em computadores de alto desempenho em Los Alamos, a equipe executou 101 simulações com dados do Serviço Florestal dos EUA para as florestas de pinheiros do Arizona para representar de forma realista a variabilidade das florestas. As simulações combinaram o fogo e os fatores atmosféricos - como o vento passando pelas árvores - em escalas finas para fornecer uma visão 3-D de como o fogo, vento, e a vegetação interagem.

Para entender como a estrutura da floresta afeta o comportamento do fogo, Atchley e colegas repetiram simulações com pequenas mudanças na estrutura da floresta, que eles fizeram movendo árvores e randomizando as formas das árvores. Pequenas mudanças tiveram um impacto monumental no comportamento do fogo. Contudo, apesar do comportamento do fogo altamente variável, características observáveis ​​da floresta, como a diversidade de árvores e o tamanho de um grupo de árvores ou uma clareira, também controlar substancialmente como o fogo se espalha.

Os resultados mostram que a floresta simulada mais detalhada e variada diminui a propagação da propagação do fogo devido a uma combinação de descontinuidades de combustível e aumenta as estruturas de vento turbulento em escala fina. Por outro lado, grandes clareiras podem aumentar a propagação do fogo.