Kalifornien brinner - en mening vi har hört alltför ofta i år. Sydney är för närvarande på varning om skogseldar, när brandmän bekämpar en brand i Hunter Valley -regionen och temperaturen är inställd på topp 40 ℃.

En cocktail av faktorer, från klimatförändringar till århundraden med att ignorera inhemska brinnande metoder, innebär att katastrofala bränder sannolikt kommer att bli vanligare.

En av Australiens favorit brandförebyggande åtgärder är föreskriven bränning - med hjälp av noggrant kontrollerade bränder för att rensa ut brandfarliga material. Vi är nästan besatta av det. Verkligen, Det verkar som om resultatet av varje större undersökning är att vi måste göra mer av det.

Kungliga kommissionens undersökning som följde efter bränderna i Black Black under 2009 från Sverige rekommenderade att 5% av all offentlig mark i Victoria skulle behandlas per år - en doktrin som sedan släpptes på grund av opraktikitet.

Men vår forskning, publicerad idag i International Journal of Wildland Fire, modellerade tusentals bränder i Tasmanien och fann att nästan en tredjedel av staten skulle behöva brännas för att effektivt minska risken för skogsbränder.

Frågan om hur mycket vi ska bränna och var är ett pussel vi måste lösa, särskilt med tanke på den inneboende risken, problem orsakade av rökrök och krympande väderfönster för säker bränning på grund av klimatförändringar.

Varför använda datorsimuleringar?

Det stora problemet som brandvetenskap står inför är att samla in data. Landskapsförsök med extrem eld är sällsynta, av uppenbara skäl för risk och kostnad. När en stor skogsbrand inträffar, alla resurser går till att släcka det och skydda människor. Ingen har tid att noggrant samla in data om hur snabbt det rör sig och vad det bränner. Vi är därför begränsade till några få begränsade datakällor för att rekonstruera brandens beteende och inverkan:vi kan analysera ärret på landskapet efter en brand, titta på fallstudier, eller köra simuleringar av datormodeller.

Mest forskning om effektiviteten av föreskriven bränning har gjorts i lokal skala. Vi måste börja tänka större:hur kan vi mildra effekten av flera stora bränder i en region som Tasmanien eller sydöstra Australien? Vad är den kumulativa effekten av olika föreskrivna bränningsstrategier?

För att svara på dessa frågor, vi skapar modeller med hjälp av matematiska ekvationer för att simulera brändernas beteende över verkliga landskap. Dessa modeller inkluderar effekterna av vegetationstyp, terräng och bränslebelastning, under specifika väderförhållanden. Om vi ​​simulerar tusentals av dessa bränder kan vi få en uppfattning om var brandrisken är störst, och hur effektiv föreskriven bränning är för att minska risken.

Ön Tasmanien erbjuder det perfekta studiesystemet. Fristående, med ett brett utbud av vegetationstyper och brandregimer, det ger ett perfekt tillfälle att se hur eld beter sig över ett mångsidigt landskap. Kanske mer intressant, ön innehåller stora områden med brandfarligt landskap som omger globalt unika ekosystem och många städer och byar. Självklart, vi kan inte sätta eld på hela Tasmanien i verkligheten, men datorsimuleringar gör det möjligt!

Så, uppmuntras av Tasmanian Fire Service, som startade vår forskning, vi simulerade tiotusentals bränder över Tasmanien under en rad föreskrivna bränningsscenarier.

Föreskriven eld kan vara effektiv, i teorin

Det första scenariot vi tittade på var det bästa fallet:vad händer om vi utför föreskriven bränning på all vegetation som kan hantera det, givet teoretiskt obegränsade resurser? Det är möjligt att detta approximerar den uthålliga och skickliga bränningen av tasmanska aboriginska folk.

Wildfire -simuleringar efter detta scenario föreslog att ett sådant tillvägagångssätt skulle vara extremt effektivt. Viktigt, vi såg betydande minskningar av brandaktiviteten även i områden där föreskriven bränning är omöjlig (t.ex. på grund av närvaron av människor).

Tyvärr, detta bästa fall, samtidigt som det är intressant ur ett teoretiskt perspektiv, skulle kräva föreskriven bränning över mer än 30% av Tasmanien på ett år.

Vi analyserade också effekterna av 12 mer realistiska scenarier. Dessa realistiska planer var mindre än hälften så effektiva som det bästa fallet för att minska brandaktiviteten.

I genomsnitt, 3 hektar föreskriven förbränning skulle minska omfattningen av skogsbränderna med ungefär 1 ha i gräsmarker och torra skogar.

I andra brandfarliga Tasmaniska vegetationstyper som rödgräs och hedmarker, minskningen av elden var ännu mindre. Detta är uppenbarligen bättre än ingen föreskriven bränning, men det belyser det faktum att detta är ett relativt ineffektivt verktyg, och med tanke på kostnader och potentiella nackdelar, bör endast användas där det behövs som mest.

Detta är en grundläggande gåta för föreskriven bränning:även om det är ganska effektivt i teorin, i vilken utsträckning vi skulle behöva implementera det för att påverka brandbeteende i hela staten är helt ouppnåeligt.

Därför, det är absolut nödvändigt att vi inte bara blindt bränner en förbestämd bråkdel av landskapet. Snarare, vi måste noggrant utforma lokaliserade föreskrivna brinnande insatser för att minska risken för samhällen.

Vi behöver en metod med flera verktyg

Vår studie har visat att även om föreskriven bränning kan vara ganska effektiv i vissa scenarier, den har allvarliga begränsningar. Dessutom, medan vi analyserade dessa scenarier under dåligt brandväder, vi kunde inte analysera den typ av katastrofala dagar då effekten av föreskriven bränning minskar allvarligt, med ylande torra vindar och bedövande värme.

Tyvärr, på grund av klimatförändringar, vi kommer att se mycket mer katastrofala dagar i framtiden i Tasmanien och faktiskt globalt.

I Hobart är detta särskilt oroande, som staden är omgiven av höga, våta eukalyptskogar som har haft femtio år växer täta underlag sedan branden i Black Black 1967. Dessa har potential att orsaka några av de mest intensiva bränderna på planeten om förhållandena blir torra nog. Föreskriven bränning är omöjlig i dessa skogar.

För att bekämpa brandrisk måste vi ha ett mångsidigt tillvägagångssätt som innehåller innovativa strategier, som att designa nya rumsmönster för föreskriven bränning, manuellt ta bort bränslen från områden där föreskriven förbränning inte är möjlig, förbättra standarderna för byggnader och försvarbara utrymmen, och viktigast av allt, engagera samhället i allt detta.

Endast genom att attackera detta problem från flera vinklar, och genom nära samarbete med samhället och alla regeringsnivåer, kan vi effektivt möta vår brinnande framtid.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.