No início deste mês, os ventos incansáveis de 90 quilômetros de Santa Ana fizeram incêndios florestais rasgando a Grande Los Angeles, tirando mais de duas dúzias de vidas, achatando bairros e dizimando a biodiversidade. Expandimento urbano, falta de chuva de inverno, vegetação excessiva em torno de casas, sistemas de água insuficientes e, é claro, as mudanças climáticas contribuíram para as enormes chamas.
As mudanças climáticas induzidas pelo homem levaram a um aumento de 172 % nas áreas queimadas desde a década de 1970, e resultando em calor intensificador e ar seco deixou o sul da Califórnia em uma das secas mais graves desde os anos 1500.
“O incêndio é natural em muitas florestas temperadas, mas a mudança climática causada pelo ser humano está intensificando o calor que aciona o fogo, a área queimada triplicando nas florestas das montanhas da Califórnia acima dos níveis naturais”, diz Patrick Gonzalez, ex-cientista de mudança climática do Serviço Nacional de Parques e ex-assistente Diretor de Clima e Biodiversidade do Escritório da Casa Branca de Política de Ciência e Tecnologia.
Depois do que foi chamado de um dos piores desastres naturais da história recente dos EUA, os pesquisadores estão começando a usar novos métodos de detecção e previsão de incêndios florestais – incluindo a inteligência artificial. Esse campo permite que as máquinas aprendam com a experiência processando grandes quantidades de dados para fazer previsões e recomendações. Uma capacidade de IA sofisticada chamada Machine Learning poderia ser usada para alertar os bombeiros sobre a fonte e o caminho provável de um incêndio. E esses modelos de computador poderiam se treinar para prever incêndios florestais com maior velocidade e complexidade do que os humanos jamais poderiam imaginar. Mas a natureza em rápida evolução da IA também dificultou o estabelecimento de regulamentos federais abrangentes, levando a preocupações com ética, confiabilidade e precisão, com muitos especialistas enfatizando a importância de deixar a decisão de tomar uma resposta de incêndio em um humano, em vez de um máquina.
O uso da IA para detectar e prever incêndios florestais ainda está em sua infância. Embora a IA tenha sido usada com sucesso em alguns modelos climáticos e climáticos, por enquanto, a maioria dos algoritmos de aprendizado de máquina de fogo selvagem calcula apenas fatores como terreno, temperatura, umidade, eólica e atividade humana para avaliar o risco em um determinado local ou tempo. Mas os cientistas estão construindo modelos de IA mais sofisticados com dados climáticos atualizados que podem detectar incêndios florestais mais rápidos e mapear sua propagação. Como clima disponível ao público, o desmatamento e outros dados são acumulados através de redes crescentes de câmeras, drones, satélites e sensores de IA, as tecnologias de IA podem revolucionar o combate a incêndios.
Mapeando incêndios florestais
Assad Oberai, um engenheiro aeroespacial e mecânico da Universidade do Sul da Califórnia, está construindo um modelo de previsão de IA que mede e prevê a propagação de um incêndio – e pretende eventualmente alimentar dados mais precisos em outros modelos de previsão. Logo depois que o mortal Eaton Wildfire eclodiu, ele usou seu modelo para prever a intensidade e o crescimento do incêndio, rastreando -o de volta ao local da ignição – nas proximidades de Eaton Canyon, onde, acontece, uma torre elétrica agora está sendo investigado como a causa do incêndio.
Enquanto ele refina a parte de seu algoritmo que atualiza o estado atual de um incêndio, Oberai diz que já pode mapear o caminho provável de um incêndio com 85 % de precisão. Uma vez que seus modelos são mais confiáveis, ele espera trabalhar com agências de incêndios florestais em cenários do mundo real para melhorar a previsão para que os funcionários possam obter controle anterior de incêndios florestais, como a Eaton, à medida que se tornam mais comuns devido à mudança climática.
“Estes eram bairros densamente povoados com casas e empresas”, diz Oberai. “Geralmente, vemos esse tipo de propagação em terras selvagens.”
Um mapa de Assad Oberai mostrando o tempo que levou o fogo para se espalhar por cor. As cores mais escuras indicam incêndio anterior, enquanto as cores mais claras indicam a propagação posterior. De acordo com esta imagem, a ignição provavelmente ocorreu em algum lugar em Altadena, nas proximidades de Eaton Canyon e East Altadena Drive, depois se espalhou para fora para Altadena e as montanhas circundantes.
Os algoritmos Oberai usados em seu modelo para prever a fonte do Eaton Fire, que foram publicados na edição de julho passado da American Meteorological Society’s’s Inteligência artificial para os sistemas terrestrespuxe as imagens de satélite da NASA em modelos de incêndios selvagens para prever a evolução do incêndio. Com melhorias, ele acredita que sua nova abordagem de modelagem de incêndios florestais pode ser um divisor de águas na previsão de incêndios florestais.
Usando sistemas de câmera AI de alta definição de alta definição
Desde 2023, o Departamento de Proteção Florestal e de Incêndios da Califórnia e outras agências usaram um sistema de câmera de vídeo Timelapse de AI para detectar e monitorar incêndios florestais e suas causas. O sistema, chamado alertcalifornia, foi construído e é administrado pela Universidade da Califórnia em San Diego, e emprega uma rede pública de mais de 1.140 câmeras que usam IA para ajudar a alertar os bombeiros e outras agências sobre incêndios florestais – para que possam responder anteriormente.
“A câmera tem sido uma ferramenta importante para ajudar os gerentes de emergência em toda a Califórnia Spot Fires na fase incipiente”, diz Caitlin Scully, que trabalha para alertcalifórnia na instituição de oceanografia Scripps da universidade.
As câmeras foram originalmente destinadas ao monitoramento geológico – ajudando a identificar desastres naturais. Mas as câmeras alertcalifornia agora empregam uma capacidade de IA separada chamada reconhecimento de imagem, que é usada para analisar e detectar objetos, reconhecer rostos e identificar padrões de comportamento. Agora, pesquisando o cenário em busca de sinais de fumaça, eles ajudam as agências a rastrear incidentes de incêndio em tempo real por milhares de quilômetros. Dia e noite, através de recursos de visão noturna de infravermelho próximo, as câmeras de alta definição, inclinar, zoom e capturar vistas de 360 graus até 60 milhas em um dia claro, atualizando a cada dois minutos. Ao oferecer uma melhor compreensão do meio ambiente e de seus elementos, eles ajudam os seres humanos a detectar incêndios e tomar decisões mais informadas sobre como contê -los, dimensionar recursos e apoiar as evacuações.
Uma foto do fogo do pôr -do -sol tomado por uma câmera AlertCalifornia em 8 de janeiro.
Atualmente, as câmeras estão localizadas no condado de Los Angeles, no Condado de Kern, Orange County, Riverside County, San Bernardino County, Ventura County e San Diego County. Essas câmeras de alta tecnologia podem ser vistas por qualquer pessoa 24 horas por dia, 7
Detectando bandeiras vermelhas
Em julho passado, um algoritmo usado por Pano AI detectou fumaça de um raio que causou um incêndio remoto de alto risco na montanha de Bennett, no condado de Douglas, Califórnia. Depois que a equipe da PANO AI confirmou o incêndio, eles enviaram a localização exata do incêndio com um vídeo da fumaça para alertar as agências de bombeiros, que enviaram 40 bombeiros duas horas e meia nas montanhas, onde extinguiram com sucesso o incêndio de três acres.
A PANO AI está constantemente monitorando florestas, pastagens e outras áreas de risco de incêndio no oeste dos Estados Unidos, Austrália e Canadá. Os algoritmos da empresa combinam imagens de satélite, sensores de campo e outros dados com vídeo infravermelho de alta definição para detectar flutuações de temperatura à noite, até dez milhas de distância. Um humano sempre revisa os incêndios detectados pela IA para eliminar falsos positivos, antes de enviar alertas para agências de bombeiros. O sistema PANO AI foi implantado em mais de mil locais, enviando alertas em 2024 sobre mais de 110 incêndios florestais nos EUA, do Warden, Washington, a Wellington, Colorado, enquanto aprende com os dados que coleta para melhorar a detecção de incêndios .
“Cada minuto é importante na resposta do incêndio florestal”, diz Sonia Kastner, CEO e co-fundadora da Pano AI “Redes de câmeras de montanhas emparelhadas com satélites e algoritmos de Ai rasparam preciosos minutos e horas de folga de cada estágio no processo de detecção, confirmação, impeneração e despachada respondendo a incêndios. ”
Ai e mudança climática
Embora se tornem mais eficientes, grandes data centers – muitos dos quais armazenam máquinas de computação e hardware para a IA – usaram tanta eletricidade em 2022 quanto todo o país da França.
“O carvão, o petróleo e o metano queimados para inteligência artificial gera a poluição que causa mudanças climáticas”, diz Gonzalez. “Quando a inteligência artificial traz eletricidade de fontes renováveis, ela desloca energia solar e eólica sustentável de usos potencialmente mais essenciais de iluminação, aquecimento, produção de alimentos e cuidados de saúde”.
Gonzalez, agora um cientista de mudanças climáticas e ecologista florestal da Universidade da Califórnia, Berkeley, ressalta que, em muitas áreas, medidas como a queima prescrita, permitindo que incêndios em terras selvagens que ocorrem naturalmente queimassem sob gestão, limpar a vegetação em torno de edifícios e impedir ignições humanas é finalmente o Melhor prevenção de incêndio. Ele acrescenta que os matagais do sul da Califórnia, onde a queima prescrita não é ecologicamente apropriada, têm um regime natural de incêndio em alta sexuação a cada 50 a 100 anos. E a realidade, ele diz, é que os incêndios florestais continuarão a queimar através de condados e cidades, desde que os desenvolvedores continuem construindo em áreas propensas a incêndio-especialmente à medida que a Terra esquentar. “Cortar a poluição do carbono de carros, usinas de energia e outras fontes humanas oferece a solução essencial para reduzir as mudanças climáticas”, diz ele, “e ajudam a proteger as pessoas e a natureza de incêndios florestais não naturais”.
