Narzędzia technologiczne pomagające zahamować sezon pożarów lasów

W październiku ubiegłego roku w środku nocy podejrzany pijany 26-latek staranował jego samochód Toyota Corolla w słup energetyczny, przecinając go na pół. Szeryf z Kalifornii po służbie, który jechał tym samym odcinkiem Santiago Canyon Road w hrabstwie Orange, zauważył w lusterku wstecznym powstałą kulę ognia. Zanim szeryf dotarł z gaśnicą na miejsce wraku, kierowcy udzielono już pomocy w wydostaniu się z wraku. Toyoty, ale eksplozja samochodu spaliła krzaki na poboczu drogi, a żar szybko wspiął się na górę. wzgórze. Gdyby ogień przeniósł się nad autostradę, trzeba byłoby ewakuować ponad 4000 osób, a na jego drodze znalazłoby się ponad 1500 domów.

Podobnie jak w przypadku incydentu w kanionie Santiago, większość pożarów ma swój początek w wyniku działania człowieka, na przykład ciepła powstałego w wyniku pożaru samochodu lub iskry z przewodu elektrycznego. Pożar Camp Fire w 2018 r. — najbardziej śmiercionośny pożar w historii Kalifornii, którego całkowite ugaszenie zajęło prawie rok — został spowodowany przez 100-letnią linię przesyłową prądu. Pożar Fergusona w 2018 r., który spłonął w trzech różnych lasach i spowodował szkody na kwotę ponad 118 milionów dolarów, rozpoczął się od wadliwego katalizatora w pojeździe.

Zmiany klimatyczne spowodowały również wydłużenie lata oraz krótszą zimę i wiosnę. Sezon pożarów w Ameryce trwał od lipca do października, ale obecnie trwa znacznie dłużej niż te miesiące. Zmieniające się warunki pogodowe zwiększyły również siłę wiatru, sprawiając, że płomienie pożarów są gorętsze i mniej przewidywalne. Ponadto coraz więcej deweloperów buduje na obszarach, które kiedyś były odosobnionymi lasami, co oznacza więcej ofiar śmiertelnych i budynków. Udana walka z pożarem w Santiago pokazuje, że nadchodzący sezon pożarów można zwalczać inaczej niż poprzednie.

Gaszenie pożaru za pomocą FIRIS

Kilka miesięcy przed pożarem w kanionie Santiago straż pożarna hrabstwa Orange (OCFD) uruchomiła program pilotażowy dotyczący nowego rozwiązania walka z ogniem narzędzie nazwane FIRIS: Zintegrowany System Inteligencji w Czasie Rzeczywistym (Fire Integrated Intelligence System). Zespół FIRIS reaguje natychmiast po otrzymaniu zgłoszenia o pożarze, wysyłając samolot w celu sporządzenia mapy obwodu płomieni, wysyłanie w czasie rzeczywistym strumienia gorących punktów i wykorzystując sztuczną inteligencję prognozowanie prędkości i kierunku rozpowszechnianie się.

„Byliśmy bardzo zaniepokojeni” – wspomina Brian Fennessy, szef straży pożarnej hrabstwa Orange, o pożarze krzaków w Santiago. „Mieliśmy potencjał, że tysiące osób znalazłoby się na ścieżce w ciągu godziny”.

Straż pożarna wysłała załogę do kanionu Santiago o 3:44, która przybyła 12 minut później. W tym momencie płomienie obejmowały około pół akra.

Wiatry w Santa Ana zapewniły ognisku dużo tlenu do rozwoju. „Jeśli policzysz czas trwania pożaru na obszarze pięciu akrów na jedną minutę, w dwie minuty nie będzie 10, ale 18” – mówi Joel Lane, który tej nocy leciał helikopterem nad pożarem. „Trzy minuty, jest 47. Pięć minut, to ponad 100 akrów.

Helikopter Lane’a był wyposażony w kamerę na podczerwień, która uchwyciła głownie ognia spadające nad autostradę. Gdyby płomienie objęły całą drogę, konieczne byłoby wezwanie większej ilości sprzętu i służb ratowniczych, a strażacy musieliby skupić się nie tylko na samym pożarze, ale także na ochronie obiektów i życia.

Fakt, że był to czwartkowy wieczór, jeszcze bardziej skomplikował sytuację. Ewakuacje w tygodniu pracy są trudne. Za kilka godzin osoby dojeżdżające do pracy będą wyruszać w drogę, autobusy szkolne będą odbierać dzieci, a każda zmiana trasy autostrady będzie wiązać się z rozdrażnieniem kierowców i głośnymi klaksonami.

„Strażacy działają wolniej, gdy ogień staje się większy” – wyjaśnia Lane, który od 40 lat gasi płomienie. „I dzieje się to w tempie wykładniczym”.

Nad Lane przeleciał stałopłat, który przechwytywał dane dla systemu FIRIS. Informacje o intensywności pożaru i poziomie wilgoci w roślinach zostały przekazane Uniwersytetowi Kalifornijskiemu w San Diego (UCSD), gdzie superkomputer korzystający z programu FARSITE analizował nachylenie wzgórza, prędkość wiatru i inne warunki pogodowe, które mogą wystąpić grać. Program szacuje, jak ogień będzie się rozwijał w odstępach 30-minutowych.

W całych Stanach Zjednoczonych kilka straży pożarnych ma podobne oprogramowanie behawioralne dotyczące pożaru, które wykorzystuje zdjęcia zrobione z satelitów i kamer na szczytach gór, ale niewiele z nich dysponuje taką analizą w czasie rzeczywistym. Wiele lat temu dowódca straży pożarnej (IC) mógł patrzeć na jedną stronę pożaru kanionu Santiago i… rozmyślałem o zasobach potrzebnych do powstrzymania piekła, nie wiedząc, co dzieje się po drugiej stronie grzbiet.

„To, co wyróżnia system FIRIS, to fakt, że fizycznie jesteśmy w pobliżu samolotu strażackiego podczas pierwszego ataku” – wyjaśnia Fennessy. Informacje z UCSD są następnie przekazywane do IC na ziemi za pośrednictwem telefonu komórkowego, który rozmawia z ekspertami latającymi nad ziemią. Podczas pożaru w Santiago FARSITE oszacowało, że do godziny 5:04 ogień obejmie obszar 593 akrów i dotknie populację 4143 i 1541 domów. Do 6:04 liczba ta wzrośnie do 1174 akrów, 8569 osób i 3246 domów. W informacjach znalazły się także sugestie dotyczące miejsca i czasu ewakuacji mieszkańców.

Wczesnym rankiem w czwartek IC zdecydował się zaatakować od góry pożar kanionu Santiago za pomocą dwóch helikopterów zrzucających wodę, które przy każdej dostawie mogą wyrzucić do 1000 galonów H2O. Wspiera ich kilku ratowników na miejscu. Lane doszedł do wniosku, że jeśli ogień będzie trwał po wschodzie słońca, kiedy obniży się temperatura powietrza i roślin zwiększyłaby się liczba obu jednostek, dodatkowe cztery helikoptery, cztery helikopterowce i samolot szturmowy potrzebne.

Uderz w to wszystkim, co masz

„Cała strategia polega na tym, aby mocno uderzyć wszystkim, co masz” – wyjaśnia Fennessy. „Ponieważ jeśli wyjdziesz poza to początkowe okno czasowe, ogień stanie się tak duży, że będziesz potrzebować dużo innej pomocy”.

W ciągu ostatnich czterdziestu lat Fennessy był strażakiem, pożary stały się znacznie bardziej intensywne. Liczne lata suszy w Kalifornii wytworzyły mnóstwo „paliwa”, które nie zostało zmyte przez ostatnie deszcze. W latach 1927-2013 ilość gruntów przeznaczonych do spalenia podwoił się na całym świecie.

Pożary lasów nasilają się także w całych Stanach Zjednoczonych. Patrząc wstecz na ostatnie 50 lat, wszystkie najgorsze sezony pożarów miały miejsce w ostatniej dekadzie. W analizie Departamentu Handlu z 2017 r. oszacowano, że koszt tych corocznych piekieł wynosi od 71 do 347 miliardów dolarów.

Biorąc pod uwagę szybkość rozprzestrzeniania się pożarów, małe zespoły muszą teraz szybko reagować na duże pożary, mówi Brian Collins, dyrektor generalny Interterra, firmy, która opracowała oprogramowanie wykorzystywane w systemie FIRIS. Z tego samego programu korzysta również Krajowe Międzyagencyjne Centrum Pożarnictwa, które reaguje na pożary terenów dzikich w całym kraju. Collins, mieszkający w Kolorado, zauważa, że ​​wiele problemów z pożarami, które dotknęły Kalifornię, szybko rozprzestrzenia się na resztę zachodu, w tym Waszyngton, Oregon i Kolorado.

Poza wodą

FIRIS nie jest jedyną nową technologią, z której korzystają strażacy do odpierania i powstrzymywania pożarów. Firma z hrabstwa Orange wykorzystuje również drony do badania szkód powstałych w trakcie pożaru i po nim. Na przykład po niedawnym ugaszeniu pożaru w stuletnim kościele OCFD musiało sprawdzić możliwe przyczyny i ustalić, czy wszyscy uszli z życiem. Jednak pozostałym ścianom kościoła groziło zawalenie się, więc zamiast narażać życie, wysłali małego drona, aby zbadał wrak.

Nie wszystkie najnowsze innowacje w dziedzinie straży pożarnej to także maszyny. W 2019 roku naukowiec zajmujący się materiałami ze Stanford, Eric Appel, opracował przyjazny dla środowiska żel opóźniający palenie wykonany z polimerów celulozowych oraz cząstki krzemionki koloidalnej, które można rozpylać na drzewa, trawy i inną roślinność – i które pozostają na miejscu przez cały czas trwania pożaru pora roku. Podobne żele często znikają po kilku godzinach.

Koszt powstrzymywania

O 5 rano pożar w kanionie Santiago rozrósł się do pięciu akrów. Przez soczewkę na podczerwień świeciła jak lawa. Na pobliskiej autostradzie samochody przemykały obok gęstego szeregu wozów strażackich i policyjnych zaparkowanych na poboczu drogi z migającymi światłami. Dwa helikoptery krążyły wokół i przez ogień, raz za razem. W ciągu następnej godziny wykonali 24 zrzuty, wyładowując 14 500 galonów wody nad piekłem, ostatecznie oswajając jezioro płomieni w mozaikę gorących punktów, które zostały zgaszone przez ziemię załoga. Według raportu Lane’a z zdarzenia samo siły powietrzne potrzebne do pożaru w Santiago Fire kosztowały 27 100 dolarów. Gdyby nie udało się go powstrzymać podczas pierwszego ataku i przedłużyć do drugiego dnia, cena tego lotnictwa wzrosłaby do 391 000 dolarów.

„Nie da się wydać zbyt dużo pieniędzy pierwszego dnia, jeśli nie wydasz żadnej gry drugiego dnia” – mówi Lane, który podczas gaszenia pożarów musiał kilkakrotnie bronić kosztów użycia helikoptera i samolotu kariera. „W krótkim czasie można wydać dużo pieniędzy na pożary lasów”.

150-dniowy pilotażowy program FIRIS zakończył się w styczniu i został uznany za duży sukces. W kilku dyskusjach zasugerowano uruchomienie równoległego programu w Północnej Kalifornii. Program pilotażowy kosztował 4,5 miliona dolarów, a samolot był w gotowości przez 12 godzin dziennie. Dzięki drugiej platformie startowej potencjalnie mógłby istnieć całodobowy zasięg w całym stanie. Potem uderzył pandemia Covid-19 i państwo musi teraz ustalić, które budżety obciąć. Fennessy przewiduje, że ogólnostanowy program obejmujący reagowanie w miesiącach sezonu pożarowego będzie kosztować około 7 milionów dolarów, ale można również powtórzyć system z hrabstwa Orange za 4,5 miliona dolarów. Jest pewien, że system zostanie sfinansowany do połowy lipca, czyli na początku sezonu pożarowego, ale nie jest pewien, ile.

Jeśli chodzi o kierowcę, który spowodował pożar w kanionie Santiago, Erica Lopeza, odmówił poddania się badaniu trzeźwości, zanim został zatrzymany przez policję i ukarany podejrzeniem prowadzenia pod wpływem.

Zalecenia redaktorów

• Przed sezonem pożarowym obszary zalesione można spryskać żelem gaśniczym