|
|
  |
|
Estimulada por los fuertes vientos, la pequeña llama encendida por el rayo se extiende rápidamente por el grueso colchón de hojarasca seca, agujas de pino, y ramas caídas. Los árboles muertos y aún en pie atrapan el fuego, y a las pocas horas las llamas han encendido el dosel del bosque. Una modesta chispa se está transformando rápidamente en una devastadora tormenta de fuego. "Hmmm, esto no está nada bien," dice la administradora del bosque, mientras observa la pantalla de su computador junto a un colega. "Intentemos nuevamente, pero esta vez," sonríe, "disminuyamos los árboles muertos y recortemos todas las ramas bajas hasta los 8 metros de altura."
Arriba: El quemar árboles virtuales ayuda a los administradores de los bosques, a elegir el mejor método para reducir el riesgo de los incendios forestales antes que comiencen. Imagen, cortesía del Servicio Forestal del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos - USDA (United States Departament of Agriculture). Este escenario podría parecer futurista, pero las simulaciones por computador de incendios forestales ya están cambiando la forma cómo los administradores protegen sus bosques y a la gente que vive cerca de ellos. Combinando información satelital sobre la vegetación con mapas topográficos, datos sobre el clima y conocimientos de ecología, los científicos forestales pueden construir paisajes forestales donde arden estos incendios virtuales. La evaluación de riesgo de incendios, con ayuda de computadores, es todavía algo nuevo y ha sido acogida sólo parcialmente por la comunidad de control de incendios. Sin embargo, la ventaja de utilizar computadores es ampliamente reconocida, y la tecnología se está extendiendo como -- bueno, como un incendio fuera de control.
"El futuro de la planificación contra incendios está en tener mapas digitales con las características del bosque y en simular el comportamiento del fuego en todo el mapa, en una computadora," dice Finney. Izquierda: Los administradores de los bosques y los bomberos puede ejecutar programas de simulación de incendios en computadores personales. Este programa -- llamado FARSITE -- fue realizado por Finney. Imagen, cortesía del Servicio Forestal del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos - USDA. [más información, en inglés] Haciendo un estimado Finney sospecha que hace 2 años, sólo el 15 por ciento de la comunidad forestal utilizaba estas herramientas de alta tecnología. Hoy en día, cree que esa cifra debiera estar cerca al 40 por ciento, y espera que dentro de 5 años la tecnología se habrá extendido por todas partes. Para los funcionarios que deciden las formas en que un incendio en marcha debe ser atacado, simular la propagación y la intensidad de un incendio forestal tiene, por supuesto, mucha utilidad. Pero, una aplicación tal vez igualmente importante de estos modelos de computador, es colaborar con las tomas de decisiones sobre cómo reducir el riesgo de los incendios forestales, antes de que comiencen. Los administradores de los bosques tienen algunos trucos bajo la manga -- llamados "tratamientos de combustibles" -- que les permite disminuir el riesgo de que un incendio forestal se transforme en un peligro. Los incendios de baja intensidad son parte normal de muchos ecosistemas forestales. Despejan el matorral, abren espacios para las semillas, y devuelven nutrientes al suelo. Los árboles maduros normalmente sobreviven estos "incendios de superficie." Pero, si una zona contiene demasiada madera muerta y hojas secas -- esto es, combustible -- el follaje de los árboles puede atrapar fuego y el incendio extenderse a las copas de los árboles, iniciando un "incendio de copa" que, por su alta temperatura, mata todo a su paso.
La solución es, a menudo, remover algo del combustible del área. Hay varias formas de hacerlo, tales como quemas controladas, corte selectivo de árboles, o podar las ramas bajas y el matorral circundante, para nombrar algunas. Al utilizar modelos por computador, los administradores pueden complementar sus opciones, haciendo correr simulaciones para cada una y comparando los resultados, sin basarse sólo en sus suposiciones. A menudo los efectos de una alteración pueden ser complejos e ir contra la intuición y las suposiciones. "Podemos evaluar la efectividad en el tiempo de un método o tratamiento, debido a que podemos simular la recuperación del bosque. El tratamiento A puede ser más efectivo para reducir el avance del fuego por los primeros 10 años, pero el tratamiento B podría ser más efectivo que A entre los 10 y 50 años siguientes," dice Kevin Ryan, jefe de proyecto del Proyecto de Efectos del Fuego, también del Laboratorio de Ciencias del Fuego. Para el caso de quemas controladas recomendadas como prevención, estas simulaciones pueden ser particularmente importantes. "Los administradores son muy reticentes a iniciar quemas controladas si no pueden determinar cómo se propagarán las llamas," dice Steve Running, profesor de ecología forestal de la Universidad de Montana (University of Montana) y especialista en la utilización de sensores remotos. "En el incendio de Los Alamos [Mayo, 2000], el gran problema fue que los encargados de una quema controlada supusieron cómo se propagaría el fuego, y al estar errada la suposición el incendio se salió de control." Para que los modelos resulten en predicciones similares al comportamiento de un incendio real, los científicos deben entregar a las computadoras "paisajes virtuales" suficientemente similares al terreno real. Con millones de acres que cartografiar, los científicos deben confiar en los satélites con sensores remotos. En los últimos años, el instrumento de trabajo para la cartografía terrestre ha sido el Landsat 7, que fue preparado y lanzado por el Centro Goddard de Vuelos Espaciales de NASA (Goddard Space Flight Center - GSFC), y luego ser entregado para sus operaciones diarias a Estudios Geológicos de Estados Unidos (U.S Geological Survey) . Los mapas con 30 m por pixel de resolución producidos por el Landsat, forman la base para la información sobre vegetación que es utilizada en los modelos.  Arriba: El instrumento para la captura de imágenes abordo del Landsat 7, no es sólo una cámara. Su nombre en español sería, Instrumento Temático de Alta Intensidad para Cartografía, (Enhanced Thematic Mapper Plus). Este instrumento es un "espectrómetro," lo que significa que realiza tomas de la tierra en diversas frecuencias de luz, incluyendo algunas de la parte infrarroja del espectro, que el ojo humano no puede ver. Esto permite a los científicos analizar las propiedades espectrales de la luz que es reflejada por la superficie, lo que provee mucha más información sobre la vegetación que una fotografía normal. Estas dos imágenes en colores falsos, muestran combinaciones distintas de las frecuencias detectadas por el Landsat. Imagen cortesía del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de NASA. "La información del espectroscopio del Landsat puede ser utilizada para producir mapas de índices de vegetación," dice Darrel Williams, un ecologista forestal y científico del proyecto Landsat del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de NASA - GSFC. "El índice de vegetación para una área determinada puede variar de estación en estación y de año en año, especialmente para las praderas y zonas de matorrales. Uno puede determinar si existe una mayor carga de combustible que lo normal." Esta puede ser una señal de peligro, si las condiciones se vuelven más secas. Los mapas del Landsat revelan los límites entre los bosques, las praderas, los desiertos y las ciudades. Pero esto no basta. Para un incendio forestal, no todos los bosques fueron creados iguales. El terreno virtual necesita incluir más detalles sobre el ecosistema forestal que los que pueden obtenerse de los 30m por pixel.
Los administradores de las tierras necesitan saber: ¿Cúal es la especie dominante de árbol? ¿Cúan denso es el follaje? ¿Cuales son sus edades, y son variadas o uniformes? ¿Cúando fue el último incendio en el área? Algunas de estas preguntas encuentran su respuesta al revisar la historia de la vegetación del área. Para las demás, los científicos deben confiar en que sus extensos conocimientos ecológicos y el trabajo de terreno les permitan desarrollar sistemas inteligentes que los lleven a contestar esas preguntas, como conclusiones de la información provista por el satélite. "Si dos polígonos en el mapa tienen imágenes con espectros similares, la información sobre el aspecto de pendiente, altura y latitud de ese polígono, así como nuestro conocimiento de la ecología nos dirán que, bien, no puede ser abeto, tiene que ser pino del tipo Douglas, por ejemplo," dice Ryan. Esta información del contorno se deduce de la superposición de los datos del Landsat sobre la parte superior del mapa topográfico digital producido por el USGS - Unites States Geological Survey (Exploraciones Geológicas de Estados Unidos), creando un paisaje tridimensional. Se agregan también las estructuras artificiales como caminos y edificios, lo que permite a los administradores forestales apreciar cómo un potencial incendio afectaría a las comunidades locales. Finalmente, se agrega el ingrediente crítico: el clima. La humedad y el viento pueden causar o apagar un incendio forestal. Puesto que la humedad impregna y permanece en el terreno, se deben incorporar en el modelo los registros históricos del clima del área, junto con las condiciones climáticas del momento.
Izquierda: ¿Un bombero forestal, iniciando un incendio? A veces la mejor forma de evitar un gran incendio más adelante, es iniciar uno pequeño ahora. Aprendiendo a utilizar las computadoras para predecir la extensión e intensidad de estas quemas controladas, ayudará a mantenerlas bajo control. Imagen cortesía del Centro Nacional Interagencias de Incendios (National Interagency Fire Center) de Boise, Idaho. Probar los tratamientos con combustibles a través de simulaciones por computadora sigue siendo una gran promesa para ayudar a los guardabosques a mitigar el riesgo de incendio. Sin embargo, la tecnología ha sido utilizada rutinariamente por cerca de 5 años y aún tiene mucho campo para mejoras. "Obviamente, es una ciencia inexacta y emergente," dice Ryan. "todavía se llevan a cabo muchas investigaciónes y desarrollos en los modelos sobre el comportamiento del fuego y de los efectos de los diferentes tratamientos." La información satelital reciente debiera también aportar mejoras en este campo. Por ejemplo, los investigadores están aprendiendo cómo realizar mejores estimados de las estructuras de los doseles de los bosques, utilizando el Radiómetro Multi-ángulo de Imágenes (Multi-angle Imaging Spectro-Radiometer) (MISR) a bordo del satélite Terra de la NASA, lanzado en 1999. El MISR entrega 9 vistas diferentes del terreno, todas con un ángulo diferente.
Derecha: Mirando hacia delante y atrás, en varios ángulos distintos a medida que vuela, el instrumento MISR abordo del Terra tiene el potencial de ayudar a los científicos a descifrar las estructuras de los doseles de los bosques -- una información importante para estimar si un incendio superficial puede transformarse en un peligroso incendio de copas. Imagen cortesía del Laboratorio de Propulsión a Chorro. En el futuro, este matrimonio entre las tecnologías informáticas y satelitales, debiera llegar a ser una importante herramienta que ayude a reducir los riesgos que conllevan los incendios forestales. "A medida que los computadores se hacen más rápidos y los modelos se hacen mejores, las predicciones serán también mejores," dice Finney. NOTA DEL EDITOR: Las causas de los incendios forestales dependen de donde se vive. En algunos lugares los rayos inician la mayor parte de los incendios; en otras los culpables son generalmente los humanos. Hay algunas diferencias interesantes entre y dentro de los continentes. En un próximo artículo de Ciencia@NASA, exploraremos las diferencias entre los incendios forestales entre América del Norte y América del Sur -- y de otras partes del mundo. |
28
de agosto, 2001: Comienza con el rápido destello de
un rayo azul. El clima en este remoto y boscoso valle es tormentoso,
pero hace semanas que no ha caído lluvia en el reseco
bosque.
Derecha: La limpieza de parte del "combustible"
orgánico del área, es uno de los métodos
con que los bomberos intentan prevenir que los incendios forestales
se salgan de control. Imagen cortesía del Centro Nacional
Interagencias de Incendios (National Interagency Fire Center)
de Boise, Idaho, USA.
Derecha:
Sobreponiendo información
del Landsat en un mapa de elevación digital produce un
terreno tridimensional. Utilizando principios ecológicos,
los científicos pueden hacer, a partir de estos mapas
híbridos, mejores deducciones sobre la vegetación,
que de la información aislada del Landsat . Crédito
imagen: Centro Goddard de Vuelos Espaciales de NASA. 
Como un SimCity 3000TM
de guardabosques, el programa del computador integra la vegetación,
el terreno, y el clima, en un bosque virtual; que simula la interacción
de todas estas variables.
Noticias