Nya digitala verktyg utvecklade av Oregon State University kommer att göra det möjligt för markförvaltare att bättre anpassa sig till den nya verkligheten med stora skogsbränder genom analyser som styr planering och bekämpning över jurisdiktionsgränser som bränder vanligtvis inte följer.

Leds av Chris Dunn, en forskarassistent vid OSU College of Forestry med flera års erfarenhet av brandbekämpning, forskare har använt maskininlärningsalgoritmer och riskanalysvetenskap för att analysera de många faktorerna som är involverade i hanteringen av bränder:mål för markförvaltning, beslut om brandbekämpning, möjligheter till brandbekämpning och samhällets behov, miljön och brandledningssystemet.

Deras resultat publicerades i Miljöforskningsbrev .

"Vi måste lära oss att leva med eld, ", sa Dunn. "Det finns ingen prognos eller bevis för en framtid utan mer eld. Om vi ​​accepterar den uppfattningen, då blir frågan, vilken typ av eld vill vi ha?"

Nu, Dunn noterar, "vi undertrycker 97 eller 98 % av bränderna så att vi upplever de 2 eller 3 % som är riktigt dåliga, där vi inte har någon chans att lyckas förtrycka eftersom de bara är så explosiva."

Men de siffrorna över tiden kan inverteras, han säger.

"Vi kan välja att ha mer fördelaktiga bränder vars effekter inte är lika följdriktiga och mindre av de riktigt dåliga, så småningom, " sa Dunn. "Det kan i slutändan betyda mer eld, men mer av rätt sorts eld på rätt ställen av rätt anledningar."

Använda brandbenägna landskap i Pacific Northwest som sina studieområden, Dunn och medarbetare utvecklade en trio av kompletterande, riskbaserade analysverktyg – kvantitativ bedömning av bränder, kartläggning av undertryckningssvårigheter, och atlaser över platser där bränder kan kontrolleras.

"Dessa verktyg kan vara en grund för att anpassa brandhanteringen till denna nya verklighet, Dunn sa. "De integrerar brandrisk med brandhanteringssvårigheter och möjligheter, vilket ger en mer komplett bild av brandhanteringslandskapet."

Den bilden möjliggör en riskbaserad planeringsstruktur som möjliggör förplanering av reaktioner på skogsbränder, svar som balanserar risk med sannolikheten för framgång.

Landskapen som används i studien är "multijurisdiktionella" - dvs. en blandning av federala, statlig och privat egendom – vilket belyser det delade ansvaret för att minska risken för skogsbränder, sa Dunn.

"Vi har ett par decennier in i att ha riktigt stora skogsbränder här i den amerikanska västern, " sa han. "I dag är bränder större, snabbare och mer intensiv – vi befinner oss verkligen i en ny eldverklighet. Vi ser denna fråga globalt, som de intensiva bränder som brinner i Australien just nu.

"Det är dags att vi tar steget upp med riskanalysanalyser och datorkraft för att komplettera vår brandledningstjänsts erfarenhetsmässiga kunskap, " sa Dunn. "Som partners, vetenskapsmän, chefer och samhällen, vi kan arbeta tillsammans för att bestämma hur vi bäst interagerar med bränder nu och i framtiden."

Modellerna möjliggör en vy av landskap "genom en brandlins utanför brandsäsongen, så vi kan tänka i förväg, planera för dem, vara mer strategiska med vårt eldengagemang. I sista hand, vi kan gå mot bättre resultat, " han sa.

Före 1910, frekventa låga bränder på ytan spelade en nyckelroll för att underhålla skogarna i bergsregionerna i västra USA. Under decennierna sedan, de brandunderskott som var ett resultat av federal politik – i samverkan med bete, avverkning och markanvändningsförändringar – har orsakat stora strukturella förändringar i äldre skogar då skuggtoleranta och brandintoleranta arter har flyttat in.

Brandbekämpningspolitiken spårar sina rötter till den stora branden 1910, som dödade 87 människor, förstörde flera städer och brände ett område ungefär lika stort som Connecticut. Branden förtärde 3 miljoner hektar skog i Idaho, Montana, Washington och British Columbia och resulterade i virkesförluster på uppskattningsvis 1 miljard dollar.

Dock, Att försöka utesluta bränder leder till det som forskare och skogsbrukare refererar till som "skogeldsparadoxen" - ju hårdare du försöker slå ut skogsbränder, desto värre är bränderna när man inte kan släcka dem.

"Instinkten att undertrycka stora bränder är en patologi som motverkar oss, " sa Dunn. "Men med våra modeller och vår process, Dessa beslutsverktyg hjälper till att diversifiera vår initiala reaktion och leda till en standardbrandrespons som gör att brand kan spela sin ekologiska roll samtidigt som de ger riskreducerande fördelar med nyligen brända områden."

Planeringsenheter på en karta känd som PODs – kort för potentiella operativa avgränsningar – sammanfattar risker för att informera om beslut om insatser vid bränder. Deras gränser överensstämmer med "kontrollfunktioner med hög sannolikhet" - vägar, floder, sjöar, kanjoner, etc. - för att säkerställa att ett svar kommer att bli framgångsrikt om det lanseras.

"Undertryckning är nödvändig i områden där det finns höga värden i riskzonen, och vi kan bli mer framgångsrika på att göra undertryckande när det behövs, " sa Dunn. "De bränder vi behöver för att bekämpa, kanske vi kan fånga dem på 500 hektar istället för 5, 000 om vi gör planering och ledning i förväg istället för när vi jagar bränderna."

Jurisdiktions- eller ägandegränser överensstämmer sällan med effektiva kontrollplatser, Dunn sa, och därför lyfter POD:erna fram områden där partners kan arbeta tillsammans för gemensamt förvaltarskap.

Datormodellerna genererar kartor som visar "hur brandmän ser landskapet när de bränder, " Dunn sa - ett visuellt perspektiv han hoppas kan utlösa en kulturell förändring som kommer att leda till att leva med eld mer konstruktivt.

"Historiskt sett, vi har zonerade landskap baserade på timmerresurser eller kritiska vilda livsmiljöer som t.ex. ugglan, " sa han. "Nu har vi brandmännens perspektiv som vi kan dela med samhällen, träföretag, icke-statliga organisationer, skapa en plattform för partners att förstå de beslut som tas av vår brandledningstjänst. Detta kan främja partnerskap för att möta dagens brandutmaningar och i slutändan ge de bästa kort- och långsiktiga resultaten för våra ekosystem och samhällen."