Crean modelo matemático que mitiga los efectos de los incendios forestales

El objetivo es predecir el movimiento de los siniestros forestales y apoyar decisiones del manejo de bosques, considerando posibles incendios futuros.

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Por definición, un incendio forestal es un fuego que se propaga sin control sobre terrenos rurales, a través de la vegetación: árboles, arbustos y pastos, vivos o muertos. Este fuego, que puede ser descontrolado, utiliza combustible de materiales vegetales y al propagarse puede afectar al ganado, viviendas e, incluso, la vida de las personas.

En Chile se originan 6.000 incendios en promedio al año, afectando una superficie de 50.000 hectáreas, además de favorecer la fragmentación del bosque, deforestación y desertificación. Junto a esto, se les atribuye a los incendios forestales ser uno de los causantes de la contaminación atmosférica, ya que en el proceso de la combustión libera contaminantes orgánicos persistentes. ¿Es posible evitar esta situación? ¿Qué puede hacer la ciencia para mitigar la acción del fuego en el bosque?

Estas interrogantes llevaron a los investigadores del Instituto Sistemas Complejos de Ingeniería Andrés Weintraub y Cristóbal Pais, junto a un equipo internacional de especialistas de Chile, España, Estados Unidos y Canadá, en el desarrollo de modelos matemáticos que buscan predecir el movimiento de los incendios forestales y apoyar decisiones del manejo de bosques, considerando posibles incendios futuros. 

En palabras Weintraub, “nosotros estamos trabajando en cómo manejar el bosque, cosa que cuando haya un incendio cause el menor daño posible. Eso significa que años antes del incendio puedes tomar medidas que mitiguen el efecto del fuego como, por ejemplo, talar árboles, quitar la maleza o cortar las ramas de los árboles, para evitar que el fuego se propague en aquellas zonas donde crees que se producirá el incendio.”

Para desarrollar el esquema de mitigar la propagación del fuego se desarrolló, primero, un modelo de simulación de incendios, esto es un modelo que en forma probabilística pronostica cómo puede iniciarse y propagarse un incendio. Esta información se integra a modelos de decisión basados en optimización e inteligencia artificial que apoyan la planificación forestal de cosechas, integrando el aspecto económico y la proyección en la expansión del fuego mediante, por ejemplo, la creación de cortafuegos o cortar zonas de los árboles. Este enfoque es llamado fuel management (manejo de combustible o diseño de paisaje) y ayuda a disminuir el impacto de incendios. Otras medidas de este tipo también incluyen la limpieza del bosque de material, como ramas y arbustos, así como, despejar la maleza.

De esta manera, las técnicas que se están desarrollando con modelos que incluyen la simulación de incendios integrados a modelos de optimización matemáticos, junto a las nuevas técnicas de machine y , permitirán mitigar el creciente problema de incendios forestales, al incorporar explícitamente el riesgo de futuros incendios en la planificación de gestión forestal.

En la actualidad estos modelos están siendo desarrollados para bosques en Canadá y Cataluña y, en conjunto a la Conaf, se está en la etapa inicial para su implementación en Chile, lo que podría mitigar los efectos provocados por incendios que surgen a partir de distintos factores.

Junto a esto, se trabaja en el desarrollo de un mapa de riesgo que permita determinar dónde se encuentran las zonas, especialmente ciudades, con mayor y menor riesgo de incendio.

Weintraub afirmó que “esto es algo relativamente nuevo, el estudio de la interfaz urbano-rural, que puede llevar a definir mapas de riesgo de incendio. Estos modelos, basados en información histórica de miles de incendios, usan técnicas estadísticas y de inteligencia artificial para definir cuáles son las características que más influyen en el inicio y la expansión de incendios, como es el caso de la cercanía a ciudades, tipo de vegetación, zona geográfica, entre otros. Esto permite definir las áreas en que el riesgo de incendio es mayor y tomar las medidas precautorias pertinentes. De esta manera, las nuevas tecnologías de big data, optimización, simulación e inteligencia artificial, podrán jugar un rol importante en disminuir los efectos de incendios forestales”.