Comme pour suivre la fréquence et l'intensité croissantes des incendies de forêt dans toute la Californie, un réseau de caméras de détection des feux de forêt est passé de 35 stations l'année dernière à plus de 300 à la fin octobre.

Le système ALERTWildfire co-développé par l'UC San Diego est l'un des nombreux produits créés par l'université qui améliorent la capacité technologique des États occidentaux à faire face aux incendies de forêt maintenant que les événements catastrophiques autrefois rares deviennent monnaie courante.

ALERTWildfire rejoint des projets tels que WIFIRE et les études de recherche de l'UC San Diego qui prennent en compte tout, de l'étendue géographique des problèmes de santé respiratoire causés par les incendies de forêt à la tension entre les entités gouvernementales qui paient pour les catastrophes et celles qui définissent les codes du bâtiment dans les zones à haut risque d'incendie. Maintenant que les pires scénarios semblent être un nouveau pilier dans un avenir prévisible, l'accent est mis sur la minimisation des dommages le plus tôt possible.

"Chaque feu commence petit, " a déclaré Neal Driscoll, géoscientifique à la Scripps Institution of Oceanography. « Si nous pouvons les surmonter dans leur phase naissante, nous avons la possibilité de rester en attaque."

Jusque là, 2019 a produit des flammes qui rivalisent avec le Paradise Fire de 2018 et le Thomas Fire de 2017. Mais des chercheurs comme Driscoll voient que la technologie fait une différence. Lui et ses collègues de l'Université du Nevada, Reno a converti ce qui a commencé comme un réseau d'observation de l'arrière-pays destiné à surveiller l'activité sismique en un système qui permet aux pompiers de surveiller les incendies dès leur apparition. Ils prévoient d'étendre le réseau ALERTWildfire à 1, 000 stations d'ici deux ans.

Les caméras ont été rapidement adoptées par les pompiers. Ben Nicholls, un chef de division du California Department of Forestry and Fire Protection (CAL FIRE) dans le comté de Sonoma, a déclaré au New York Times que chacun de ces appareils « vaut son pesant d'or ». L'unité de Nicholls a utilisé les caméras pour confirmer les appels au 911 et localiser l'emplacement exact de l'incendie afin d'éviter que les pompiers ne perdent un temps précieux en voiture. A San Diego, Le porte-parole de CAL FIRE, Thomas Shoots, a déclaré que "avoir ces caméras, c'est un peu comme avoir une deuxième paire d'yeux pour nous".

En 2017, quand il n'y avait qu'une poignée de caméras dans toute la Californie, Oregon, Nevada, et Washington, 44 personnes sont mortes à la suite d'incendies de forêt. Jusqu'à présent cette année, il n'y a eu aucun décès à ce jour, même avec la vitesse à laquelle des incendies comme l'incendie de Kincaid dans le comté de Sonoma se sont propagés. Driscoll pense qu'au moins une partie de cela est attribuable à ALERTWildfire, qui donne aux pompiers la possibilité de prendre le contrôle des caméras du réseau pour suivre les incendies naissants. Dans le cas de l'incendie de Kincaid, Les responsables de CAL FIRE surveillaient l'incendie dans les 11 minutes suivant son premier allumage et combinaient ces informations avec les données d'humidité et de vent pour ordonner des évacuations immédiates à proximité.

"Nous sauvons des vies. C'est la chose n ° 1, " Driscoll a déclaré. "La connaissance de la situation permet aux premiers intervenants d'augmenter les ressources et de prendre des décisions importantes en temps opportun."

Les responsables de l'État ont utilisé ALERTWildfire en combinaison avec d'autres outils tels que WIFIRE développé par des chercheurs de l'Institut Qualcomm, le Centre de Supercalculateur de San Diego (SDSC), et le département de génie mécanique et aérospatial (MAE) de l'UC San Diego.

La technologie financée par la National Science Foundation détecte les incendies de forêt avant qu'ils ne deviennent incontrôlables en utilisant les données des satellites et des capteurs déployés sur le terrain. L'objectif des dirigeants WIFIRE est de constituer une flotte de drones pouvant travailler à l'unisson pour cartographier une zone en temps réel, surveiller les conditions environnementales telles que la température, humidité, vent, et la qualité de l'air et fournir une alerte précoce aux forestiers de l'État, les services d'incendie et les organismes de prévention des incendies de forêt.

Les données de ces drones pourraient fournir des informations supplémentaires aux modèles à grande échelle du projet WIFIRE, a déclaré Nikolay Atanasov, professeur de génie électrique à l'UC San Diego.

"Les modèles WIFIRE et les images satellites donnent un bon aperçu global pour le suivi des feux de forêt, mais ils ne nous permettent pas de voir sous la canopée ou sous les nuages. Donc, l'idée ici est de déployer une équipe de petits robots pour zoomer et collecter des mesures plus localisées et évaluer de manière adaptative s'il y a une zone d'intérêt, " a déclaré Atanasov.

Atanasov travaille avec les professeurs d'informatique et d'ingénierie de l'UC San Diego Tajana Rosing et Sicun (Sean) Gao. Le projet n'en est qu'à ses débuts. L'équipe est en train de développer des algorithmes et des logiciels pour optimiser la cartographie et la coordination des drones, ainsi que la configuration du matériel et des capteurs. Les chercheurs prépareront ensuite les drones pour les premiers essais en vol dans certaines parties de San Diego.

Alors que l'intérêt pour le projet WIFIRE Lab de l'UC San Diego n'a cessé de croître parmi les autorités de prévention des catastrophes de l'État et d'autres organisations, ce niveau d'activité a connu une forte augmentation avec la saison des incendies de forêt, qui semble désormais interminable, qui sévit actuellement dans de nombreuses régions de la Californie.

"WIFIRE a été créé pour intégrer des informations en temps réel sur les feux de forêt, et d'utiliser ces informations pour la modélisation prédictive du comportement du feu, " dit Ilkay Altintas, Chief Data Science Officer au SDSC et investigateur principal du projet WIFIRE, a commencé dans le cadre d'une subvention pluriannuelle de 2,65 millions de dollars de la National Science Foundation.

Les techniques d'analyse prédictive, désormais utilisées avec l'analyse de données en temps réel, ont récemment été utilisées par les services de lutte contre les incendies dans la majorité des incendies en Californie du Sud au cours des deux derniers mois, y compris les incendies de Palisades et Getty. Cette approche de réponse basée sur les données est due à un programme pilote de 150 jours à l'échelle de l'État appelé FIRIS (Fire Integrated Real-Time Intelligence System), lancé en septembre grâce à un financement public assuré par la députée Cottie Petrie-Norris (D-Laguna Beach).

En tant que membre de FIRIS, le laboratoire WIFIRE du SDSC fournit des projections de propagation des incendies en temps réel jusqu'à six heures sur la base des données de périmètre d'incendie collectées par les aéronefs. Ces projections sont coordonnées à travers un centre de fusion doté d'experts pour fournir une aide à la décision basée sur les périmètres d'action de lutte contre les incendies et de gestion par les pompiers.

"Pour la première fois dans l'histoire, le WIFIRE Lab reçoit en temps réel les périmètres incendie d'un aéronef à voilure fixe équipé de capacités infrarouges après un envoi quasi immédiat sur demande, " a déclaré Altintas. " Bien que nous ayons déjà collecté des informations auprès de nombreuses sources, nous n'avions pas de haute qualité, des informations de périmètre en temps réel à la vitesse que nous souhaitions."

Le besoin de telles ressources riches en données pour aider à atténuer les catastrophes naturelles a augmenté avec le nombre et l'intensité des incendies de forêt ces dernières années. La Californie à elle seule a vu près de 1,7 million d'acres brûlés dans tout l'État en 2018.

WIFIRE Lab travaille avec les pompiers de toute la Californie, ainsi que plus de 130 organisations et individus qui ont sollicité une aide et une collaboration informelles. L'autorité des incendies du comté d'Orange, le service d'incendie du comté de Los Angeles, le service d'incendie du comté de Ventura, et la California Public Utilities Commission en font partie.

"Les êtres humains peuvent probablement faire tout ce que les ordinateurs peuvent faire, mais pas à la vitesse et à l'échelle que les ordinateurs peuvent atteindre, " a noté Altintas. " De tels partenariats public/privé sont ce dont l'État a besoin pour trouver collectivement et en collaboration des réponses aux défis croissants de l'atténuation des risques, surveillance, et réponse."

WIFIRE Lab travaille avec les pompiers de toute la Californie, ainsi que plus de 130 organisations et individus qui ont sollicité une aide et une collaboration informelles. L'autorité des incendies du comté d'Orange, le service d'incendie du comté de Los Angeles, le service d'incendie du comté de Ventura, et la California Public Utilities Commission font partie de ceux qui collaborent avec WIFIRE.

Les participants au WIFIRE Lab comprennent des chercheurs du SDSC et d'autres régions de l'UC San Diego, notamment le Qualcomm Institute, Scripps Institution of Oceanography et le département de génie mécanique et aérospatial (MAE) de la Jacobs School of Engineering de l'université.

Jessica Block de l'Institut Qualcomm, qui sert d'associé de recherche principal pour l'institut, est le directeur associé du WIFIRE Lab. Elle est géologue interdisciplinaire et écologiste urbaine spécialisée dans l'utilisation des réseaux de capteurs, outils de télédétection et de visualisation géospatiale pour la réponse aux catastrophes, gestion des ressources naturelles, la prise de décision politique et la durabilité.

Block a récemment été nommé au California Wildfire Safety Advisory Board par le gouverneur Gavin Newsom. Le tableau, créé en juillet, est composé de conseillers experts indépendants qui conseilleront une nouvelle division de la sécurité contre les incendies de forêt au sein de la California Public Utilities Commission sur les mesures de sécurité contre les incendies de forêt, y compris les plans rédigés par les services publics, afin que la CPUC puisse réglementer plus efficacement la sécurité des services publics appartenant à des investisseurs, selon le bureau du gouverneur.

"Beaucoup de systèmes logiciels utilisés pour la simulation d'incendie aujourd'hui nécessitent beaucoup d'entrées manuelles, " a déclaré Block dans une interview UCTV. " La façon dont WIFIRE fonctionne automatise beaucoup de cela, afin que vous n'ayez pas à coordonner et à spécifier un tas d'ensembles de données qui sont déjà là pour vous. Cela rend le système plus rapide et cela peut fonctionner pour vous."

Alors que les chercheurs de l'UC San Diego s'intéressent aux connaissances en temps réel, d'autres envisagent comment la Californie devrait progresser pour faire face à une nouvelle réalité liée au changement climatique. Chercheurs Scripps, par exemple, ont récemment signalé que l'activité éolienne de Santa Ana devrait diminuer en fréquence à l'automne et au printemps, mais pas en intensité maximale. Cela réduit effectivement la saison des vents de Santa Ana autour de son pic historique en décembre. Ces résultats, avec un début prévu de la saison des pluies plus tard, suggèrent une saison des feux de forêt plus tardive et peut-être plus intense à l'avenir avec une végétation sèche persistant jusqu'en décembre lorsque les événements de vent consécutifs de Santa Ana sont courants et que les feux de forêt peuvent brûler plus longtemps et plus gros. Le Thomas Fire 2017 est un exemple d'un incendie de forêt de fin de saison qui a pris des proportions sans précédent lorsqu'il a été attisé par les vents consécutifs de Santa Ana.

Rosana Aguilera, chercheur postdoctoral à Scripps, a fait partie de cet effort, mais envisage également les effets sous le vent des incendies de forêt. Spécifiquement, elle et ses collègues étudient comment les particules fines (PM2,5) dans la fumée des feux de forêt affectent la santé publique. Bien qu'il soit bien établi que la fumée peut exacerber une série de problèmes respiratoires, peu de travaux à ce jour ont porté sur l'isolement et l'étude des impacts des PM2,5 spécifiques aux feux de forêt. Aguilera, Le climatologue de Scripps Alexander Gershunov, et l'épidémiologiste Tarik Benmarhnia, qui a une nomination conjointe entre Scripps et l'École de médecine, utilisent les principaux incendies de forêt provoqués par le vent de Santa Ana de 2003 et 2008 pour retracer les effets de la pollution par les particules fines et leur évolution spatio-temporelle.

« La plupart des études portant sur les effets des incendies de forêt sur la santé offrent des estimations globales pour un événement et/ou une région d'incendie de forêt, ", a déclaré Aguilera. "Nous examinons à la fois la distribution temporelle et spatiale des admissions à l'hôpital dans le sud de la Californie."

Judson Boomhower est un économiste de l'environnement de l'UC San Diego qui examine une gamme de problèmes liés aux incendies de forêt, beaucoup traitent des différentes motivations des entités publiques pour réduire le risque de dommages et de pertes à l'avenir. Par exemple, les villes et les comtés contrôlent généralement les décisions de zonage qui permettent de construire des maisons dans des zones à haut risque d'incendie. Des agences telles que le US Forest Service, bien que, assumer la plupart des coûts de protection des maisons dans ces régions contre les incendies de forêt. Cela soulève la question de savoir si les agences fédérales devraient avoir davantage leur mot à dire sur le lieu de construction des maisons ou si les villes devraient assumer davantage la responsabilité de leurs décisions de zonage.

"C'est un cadre où il y a toutes sortes de problèmes d'incitation allant dans toutes les directions et il est important que les décideurs politiques en soient conscients, " dit Boumhower, professeur adjoint au département d'économie de l'UC San Diego. "Il y a de la place pour prendre au sérieux les codes du bâtiment et pour réfléchir sérieusement aux endroits où nous permettons de nouveaux développements."