Une étude révolutionnaire menée par l'Université Monash a montré le grand potentiel des signaux et des données des téléphones portables à utiliser dans la détection et la mesure des concentrations de fumée de feux de brousse.

Alors que l'utilisation de cette technologie n'en est qu'à ses balbutiements, la découverte est très prometteuse en complément des initiatives en cours, comme la télédétection par satellite, en envoyant des alertes précoces aux résidents des zones touchées et en réduisant les effets nocifs de la fumée sur les personnes.

Les méga feux de brousse de 2019-2020 en Australie ont créé des conditions de santé dangereuses en raison de l'entraînement de la fumée dans la couche limite atmosphérique. Les feux de brousse ont brûlé plus de 46 millions d'acres, déplacé des dizaines de milliers de personnes et fait 34 victimes.

Animé par le Dr Adrien Guyot, Chercheur au Département de génie civil de l'Université Monash, cette première étude australienne a analysé les fluctuations du signal de liaison radio lors des événements de fumée associés aux feux de brousse australiens de 2019-2020.

Les observations ont montré que l'air sec contenant de grandes quantités de fumée dans une couche superficielle au-dessus du sol agissait comme un couvercle, réduire la dispersion, piéger et maintenir des concentrations élevées de fumée au niveau du sol. Ce climat a également créé des conditions de diffusion irrégulières pour les liaisons radio et les radars météorologiques opérationnels.

Des modèles de signaux uniques ont été identifiés et liés à ces conditions atmosphériques et concentrations de fumée spécifiques en analysant les niveaux de signaux reçus de ces liaisons.

Les chercheurs disent que ces données enregistrées régulièrement par les entreprises de télécommunications pourraient être utilisées pour prédire les concentrations de fumée au niveau du sol lors d'événements de brume, en collaboration avec d'autres technologies de réduction des risques.

L'étude, développé en collaboration avec l'Université de Technologie de Delft (Pays-Bas), Université de Wageningen (Pays-Bas), le Bureau australien de météorologie et l'École de la Terre de l'Université Monash, Ambiance &Environnement, a été publié dans la revue AGU Advancing Earth and Space Science.

"La grande force des données du réseau de téléphonie mobile est qu'elles fournissent des informations spatialement distribuées très uniques sur la stabilité atmosphérique lors des événements de fumée, " dit le docteur Guyot.

"C'est une information importante car la stabilité atmosphérique est fortement liée à l'apparition de fumée dense près du sol, étant à la fois un précurseur et une conséquence de la forte concentration de fumée."

Le Dr Guyot a déclaré que l'avenir des capacités améliorées de prédiction de la fumée serait probablement un produit mixte combinant la modélisation, télédétection satellitaire, fouillis de sol de radar météorologique, observations in situ et données de téléphonie mobile.

Les organismes gouvernementaux effectuent régulièrement la surveillance de la qualité de l'air, en particulier les particules (PM). En raison des coûts élevés de maintenance des stations de qualité de l'air, surtout en milieu rural, les mesures de PM de diamètre inférieur à 10μm sont généralement confinées à des stations dédiées placées dans des zones urbaines reliées au trafic routier.

Les niveaux de signaux reçus (RSL) des liaisons radio ont été utilisés pour mesurer les précipitations et l'humidité. Liens radio, autrement connu sous le nom de liaisons micro-ondes commerciales (CML), sont l'épine dorsale des réseaux de communication cellulaire.

Les chercheurs ont découvert que les informations qualitatives des signaux CML montraient des différences par rapport aux conditions climatiques et atmosphériques, ainsi que des inversions de température qui pourraient être des précurseurs de niveaux élevés de particules associés à un incident de fumée.

"Je peux voir ces données être ingérées dans des capacités prédictives au plus tôt dans quelques années, seulement une fois que la technologie et la compréhension des processus auront atteint leur maturité. Cela dépend essentiellement si des ressources humaines et un soutien financier adéquats sont alloués à son développement, " dit le docteur Guyot.