La lutte contre les feux de forêt continue à être une occupation dangereuse et souvent meurtrière. Et comme les extrêmes climatiques provoquent l'assèchement et l'incendie de l'Ouest américain plus souvent, avec des conséquences plus désastreuses, les pompiers et les chercheurs se tournent vers les nouvelles technologies pour les aider à rester en sécurité.
Une partie importante de la préparation des équipes de lutte contre les incendies consiste à tracer leurs zones de sécurité et leurs issues de secours. Mais comme le savent tous ceux qui ont fait de la randonnée hors piste, il est difficile de trouver le moyen le plus rapide de traverser des terrains variés. Les chercheurs du US Forest Service et de l'Université de l'Utah ont donc utilisé des cartes construites à partir de LIDAR (Détection de la lumière et télémétrie par satellite, fonctionnant comme un radar sauf les lasers) pour créer un outil d'évaluation des voies d'évacuation possibles et choisir la plus efficace. .
«J'aime penser à cela presque comme à Google Maps pour les pompiers», déclare Mickey Campbell, auteur principal de l'étude. «Google Maps contient des informations sur la route, la circulation, des feux de circulation, des limitations de vitesse, etc. Nous avons la pente, la densité de la végétation et la rugosité de la surface du sol. "
En règle générale, chaque matin, avant que les pompiers ne partent combattre un incendie, ils sont informés de la tâche de la journée (construction d'un coupe-feu, peut-être) et d'une «carte des incidents» avec les itinéraires d'évacuation menant à des zones déjà noircies. il ne reste plus de carburant pour le feu, connu sous le nom de zones de sécurité. Si quelque chose d'inattendu se produit, comme par exemple si l'incendie change, les équipes doivent avoir un plan d'évacuation pré-identifié. Mais une grande partie de la décision revient au moment présent, avec des équipes dirigées par des superviseurs expérimentés, explique Marty Alexander, agent de recherche en comportement du feu à la retraite, qui travaille toujours pour le Service canadien des forêts.
«Vous ne vous promenez pas bon gré mal gré», explique Alexander. «Il faut encore du bois et des bons superviseurs d’équipes.»
Mais cela peut échouer et les résultats peuvent être tragiques. Au cours de l'incendie de Yarnell Hill en 2013 en Arizona, 19 pompiers sont morts lorsque l'incendie a coupé leurs voies d'évacuation. Seul le courageux de Sony Pictures, qui sortira le 20 octobre, donnera aux spectateurs une description dramatique de la tragédie. En 1994, 14 personnes sont mortes dans l'incendie du South Canyon, dans le Colorado, lorsqu'elles ont tenté de gravir une pente raide et ont été dépassées par l'incendie. Alexander et Bret Butler, ingénieur en mécanique de recherche pour le US Forest Service, qui ont collaboré à l'étude de Campbell, ont tous deux cité l'influence du feu de South Canyon sur leur travail. À l'époque, explique Butler, les enquêteurs sur les incendies ont compris qu'ils devaient quantifier la sécurité incendie. Il a commencé à analyser le transfert de chaleur pour déterminer l'ampleur des zones de sécurité nécessaires.
Il s’agit d’une des milliers de simulations évaluant les issues de secours potentielles dans la zone d’étude. (Campbell et al. 2017) Le projet de Campbell est conçu pour fournir aux pompiers un nouvel outil contre les incendies de forêt afin d'éviter ce genre de tragédies. Le temps nécessaire pour parcourir une nature sauvage peut varier considérablement, et les guides de lutte contre les incendies suggèrent d'éviter les pentes abruptes, la végétation dense et les terrains meubles ou accidentés. L’effet de la pente a été mesuré dans une certaine mesure par Butler et d’autres. La végétation a été moins étudiée et la texture du sol pas du tout. L'utilisation de LIDAR permet de les examiner de manière quantifiable auparavant impossible. Les lasers remontent à quelques centimètres près du paysage, laissant deviner la différence entre une surface lisse, une surface rocheuse et l’épaisseur de la végétation. Même la pente peut être déterminée de cette façon, en comparant l'altitude entre les points.
Campbell a utilisé les cartes LIDAR de opentopography.org pour calculer la pente, la rugosité et la végétation dans les montagnes Wasatch en Utah. Il a ensuite envoyé 31 volontaires pour 1 276 voyages chronométrés et a comparé leurs taux de déplacement en fonction de ces trois variables. Certains des résultats étaient intuitifs, même si cela aide toujours à les quantifier. Par exemple, la pente a eu le plus grand effet. La végétation de hauteur supérieure à 2 mètres - au-dessus de la hauteur de la tête - gêne la circulation, et la végétation de moins de 15 centimètres a un effet négligeable. Même la végétation qui gênait était souvent atténuée par les chemins qui la traversaient. Les informations détaillées sur l'impact de chacun de ces facteurs sur la vitesse peuvent aider à optimiser les issues de secours. Désormais, les chercheurs spécialisés dans les incendies peuvent appliquer les vitesses relatives sur différents terrains à n'importe quelle zone cartographiée par le LIDAR. Le logiciel tracera ensuite un chemin combinant le moins possible. de pente, de rugosité et de végétation.
Les volontaires ont emprunté des chemins avec des pentes variées, une rugosité de la surface du sol et des densités de végétation. (Michael Campbell) Une fois que vous avez une carte LIDAR de ces facteurs - pas une tâche facile, souligne Campbell, car tous les États-Unis n'ont pas encore été cartographiés, et il faut beaucoup de traitement pour évaluer chaque facteur - vous pouvez transformer ces informations en Un outil de recherche d'itinéraire rapide et en temps réel, dans lequel les pompiers insèrent leur position et leur destination, et un algorithme permettant de cartographier rapidement tous les itinéraires possibles et de sélectionner l'itinéraire le plus rapide, en tenant compte du terrain.
«Un pompier n'est pas vraiment au même endroit pendant longtemps», explique Campbell. «L'idée serait de cartographier les conditions de la végétation à grande échelle, ce qui devrait être mis à jour assez fréquemment. Mais la recherche d'itinéraire pourrait se faire presque instantanément. ”
Il reste encore beaucoup de travail à faire avant que les pompiers aient cet outil dans leur trousse. L'étude de Campbell et Butler a montré que les cartes LIDAR peuvent être mesurées pour indiquer l'itinéraire le plus rapide possible, en fonction des trois variables qu'elles ont mesurées. Mais il existe également d'autres variables dans les déplacements dans les zones sauvages et, bien que la collaboration avec le service forestier rend Campbell optimiste quant à la mise en œuvre, l'outil doit toujours être présenté sous une forme que les pompiers peuvent utiliser, comme une application mobile.
Cependant, il y a encore des facteurs que la technique ne peut pas prendre en compte, souligne Alexander, qui n'a pas travaillé sur le projet. «L'étude de Campbell [avait] beaucoup de bonnes idées et une grande utilisation du LIDAR et de la technologie, mais ce n'est pas ce que je considérerais comme une étude complète», dit-il. "Savoir ce que serait votre taux de déplacement serait une chose, mais vous devez tout de même savoir ce que le feu va faire."
Campbell a découvert les itinéraires les plus efficaces dans les monts Wasatch, dans l'Utah, en intégrant les effets de la pente, de la densité de la végétation et de la rugosité de la surface du sol dans un algorithme. (Campbell et al. 2017) La technique LIDAR de Campbell traite de la vitesse relative - la route la plus efficace - mais pas absolue, vous ne pouvez donc pas savoir à quelle vitesse les pompiers se déplaceront réellement. Les volontaires qui ont marché sur les transects n'étaient pas des pompiers et ne portaient pas de sac à dos (en cas d'urgence, les pompiers sont invités à déposer leur sac à dos). Parfois, les améliorations apportées à un itinéraire, comme un sentier, une route ou une zone incendiée, peuvent offrir une évasion rapide, mais les cartes LIDAR ne sont pas suffisamment à jour pour le voir. Il est également moins applicable pour les incendies qui se produisent dans des zones plus peuplées, comme les incendies de forêt en cours dans le nord de la Californie, où l’accent a été mis sur l’évacuation plutôt que sur la limitation du feu, et où le nombre de routes peut être suffisant pour éliminer le besoin d’échappées en pleine nature. Et l'étude n'a pas incorporé le comportement du feu ou la vitesse du vent qui pourrait changer le feu.
«[L’incendie de Yarnell était] un exemple parfait des conditions de paysage relatives pouvant affecter l’efficacité des déplacements, mais une grande partie de ce qui s’est passé à Yarnell avait à voir avec des changements de vent, des changements de comportement du feu, des conditions inattendues. C'est le genre de chose que nous ne prenons pas en compte dans notre modèle », déclare Campbell. «Nous ne voulons pas dire que si la technologie Granite Mountain Hotshots [le groupe du service d'incendie de Prescott qui a combattu l'incendie de Yarnell] disposait de notre technologie, certaines choses auraient changé. Nous voulons être très prudents et ne rien faire de tel. ”
Ce n'est peut-être pas complet, mais cette utilisation de LIDAR pourrait être un outil puissant, et ce n'est qu'un des moyens par lesquels les chercheurs en incendies apportent une technologie moderne aux pompiers de forêt. Le laboratoire d'incendie du US Forest Service, où travaille Butler, exécute des projets continus, tels qu'un outil de modélisation du vent de surface appelé WindNinja, capable d'exprimer les vecteurs du vent sur un téléphone portable dans les moindres détails jusqu'à 200 ou 300 pieds. D'autres étudient des dispositifs de suivi pour localiser les pompiers individuels, des drones équipés de caméras infrarouges pour localiser les victimes et d'autres données de détection par satellite.
«Nous avons toujours pour objectif zéro décès, explique Butler. «C'est le seul objectif que nous puissions avoir. Mais le seul moyen réaliste d’atteindre cet objectif est de parvenir à un point tel que chaque équipage sait où il en est, sur ce terrain, par rapport à l’incendie, et qu’il dispose d’informations en temps réel sur la météo et qu'il sache où se trouvent les autres équipages. sont dans la région. Cette technologie existe, et il s’agit en réalité d’essayer de comprendre comment elle peut être mise en œuvre dans une application de gestion des feux de végétation. ”
