Новые цифровые инструменты, разработанные Орегонским государственным университетом, позволят управляющим земельными ресурсами лучше адаптироваться к новой реальности крупных лесных пожаров с помощью аналитики, которая поможет планировать и тушить за пределами юрисдикции, которой пожары обычно не придерживаются.
Под руководством Криса Данна, научного сотрудника Лесохозяйственного колледжа OSU с многолетним опытом пожаротушения, ученые использовали алгоритмы машинного обучения и науку об анализе рисков для анализа многих факторов, связанных с тушением пожаров: цели управления земельными ресурсами, решения по тушению пожаров, возможности смягчения пожаров и потребности сообществ, окружающая среда и система управления пожарами.
Их выводы были опубликованы в журнале Environmental Research Letters.
«Мы должны научиться жить с огнем», - сказал Данн. «Нет прогноза или свидетельства будущего без большего количества огня. Если мы примем эту точку зрения, тогда возникнет вопрос, какой огонь нам нужен?»
Теперь, отмечает Данн, «мы подавляем 97 или 98% возгораний, так что 2 или 3% являются действительно серьезными, где у нас нет шансов на успешное тушение, потому что они настолько взрывоопасны».
Но эти цифры со временем можно инвертировать, говорит он.
«Мы можем выбрать более полезные пожары, последствия которых не столь значительны, и в конечном итоге меньше действительно плохих пожаров», - сказал Данн. «В конечном итоге это может означать больше огня, но больше правильного огня в правильных местах по правильным причинам».
Используя пожароопасные ландшафты Тихоокеанского северо-запада в качестве областей исследования, Данн и его сотрудники разработали три дополнительных аналитических инструмента, основанных на оценке риска: количественная оценка риска лесных пожаров, картирование сложности тушения и атласы мест, где пожары можно было бы контролировать.
«Эти инструменты могут стать основой для адаптации управления пожарами к этой новой реальности», - сказал Данн. «Они объединяют пожарный риск с трудностями и возможностями управления пожарами, что дает более полную картину ландшафта управления пожарами».
Эта картина делает возможной структуру планирования, основанную на оценке рисков, которая позволяет заранее планировать меры реагирования на лесные пожары, ответы, которые уравновешивают риск с вероятностью успеха.
Ландшафты, использованные в исследовании, являются «мультиюрисдикционными», т. е. представляют собой смесь федеральной, государственной и частной собственности, что подчеркивает общую ответственность за снижение риска лесных пожаров, сказал Данн.
«У нас уже пара десятилетий действительно большие лесные пожары здесь, на американском Западе», - сказал он. «Сегодня пожары больше, быстрее и интенсивнее - мы действительно находимся в новой пожарной реальности. Мы видим эту проблему во всем мире, как интенсивные пожары, которые в настоящее время горят в Австралии.
«Настало время взяться за дело с аналитикой анализа рисков и вычислительной мощностью, чтобы дополнить опыт нашей службы управления пожарами», - сказал Данн. «Как партнеры, ученые, менеджеры и сообщества, мы можем работать вместе, чтобы определить, как лучше всего бороться с пожарами сейчас и в будущем».
Модели позволяют рассматривать ландшафты «через линзу огня вне сезона пожаров, поэтому мы можем думать заранее, планировать их, быть более стратегическими в отношении нашего огня. В конечном счете, мы можем двигаться к лучшим результатам., - сказал он.
До 1910 года частые низовые пожары небольшой силы играли ключевую роль в поддержании состояния лесов в горных районах на западе США. За прошедшие десятилетия дефицит пожаров, возникший в результате федеральной политики, в сочетании с выпасом скота, вырубкой леса и изменениями в землепользовании, вызвал серьезные структурные сдвиги в старых лесах, поскольку туда проникли теневыносливые и не переносящие огонь виды.
Политика тушения пожаров восходит к Великому пожару 1910 года, в результате которого погибло 87 человек, было разрушено несколько городов и сожжена территория размером примерно с Коннектикут. Пожар уничтожил 3 миллиона акров леса в Айдахо, Монтане, Вашингтоне и Британской Колумбии и привел к потерям древесины примерно на 1 миллиард долларов.
Однако попытка полного исключения пожаров приводит к тому, что исследователи и профессионалы в области лесного хозяйства называют «парадоксом лесных пожаров»: чем усерднее вы пытаетесь подавить лесные пожары, тем хуже они будут, когда вы не сможете их потушить.
«Инстинкт тушить большие пожары - это патология, которая работает против нас», - сказал Данн. «Но с нашими моделями и процессом эти инструменты принятия решений помогают разнообразить наши первоначальные меры реагирования и приводят к стандартному реагированию на пожар, который позволяет огню играть свою экологическую роль, а также обеспечивает преимущества снижения риска недавно выгоревших территорий».
Единицы планирования на карте, известные как POD (сокращение от потенциальных оперативных границ), обобщают риски для принятия решений по реагированию на лесные пожары. Их границы совпадают с «элементами управления с высокой вероятностью» - дорогами, реками, озерами, каньонами и т. д. - чтобы обеспечить успешный ответ в случае запуска.
«Подавление необходимо в тех областях, где высокие значения находятся под угрозой, и мы можем быть более успешными в подавлении, когда это необходимо», - сказал Данн. «Пожары, с которыми нам нужно бороться, может быть, мы сможем поймать их на 500 акрах вместо 5000, если мы будем планировать и управлять заранее, а не тогда, когда мы гоняемся за пожарами».
Границы юрисдикции или собственности редко совпадают с фактическими местами контроля, сказал Данн, и, таким образом, POD выделяют области, в которых партнеры могут работать вместе для совместного управления.
Компьютерные модели генерируют карты, которые показывают, «как пожарные видят ландшафт, когда тушат огонь», - сказал Данн. Он надеется, что визуальная перспектива может вызвать культурные изменения, которые приведут к более конструктивной жизни с огнем.
«Исторически мы зонировали ландшафты на основе древесных ресурсов или критических мест обитания диких животных, таких как северная пятнистая сова», - сказал он. «Теперь у нас есть точка зрения пожарных, которой мы можем поделиться с сообществами, лесопромышленными компаниями, НПО, создав платформу для партнеров, чтобы понять решения, принятые нашей службой управления пожарами. лучшие краткосрочные и долгосрочные результаты для наших экосистем и сообществ».
В этом проекте с Данном сотрудничали Джеймс Джонстон из Лесного колледжа и исследователи из Лесной службы США, Университета Джорджии и Pyrologix, Inc., Миссула, Монтана.
Это исследование поддержала Лесная служба США.