Ginebra, Suiza.- El drástico aumento de la frecuencia y la gravedad de los incendios forestales está socavando los esfuerzos para reducir las emisiones de dióxido de carbono (CO2) en la lucha contra el cambio climático. Según el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), el 30% de la población mundial está expuesta a olas de calor mortales durante más de 20 días al año.
El Foro Económico Mundial puso en marcha la iniciativa FireAId para hacer frente a la crisis de los incendios forestales en enero de 2022. Este proyecto de planificación logística y cartografía del riesgo de incendios forestales, puesto a prueba con éxito por Koç Holding en la región del Egeo Meridional y el Mediterráneo Occidental de Turquía en 2022, mejoró la predicción de incendios forestales combinando conjuntos de datos estáticos y meteorológicos y redujo tanto el tiempo de respuesta como el riesgo para los bomberos. Debido a su éxito, se está ampliando su uso.
"Durante este difícil periodo de aumento de las temporadas de incendios y cambio climático, nos comprometemos a continuar y reforzar este compromiso global. Esperamos que este informe le inspire a unirse a estos esfuerzos, que pueden abordar los principales factores de los incendios catastróficos, aumentar el ritmo y la escala de la gestión forestal y mejorar la resiliencia de las comunidades cada vez más amenazadas en todo el mundo", dijo Jeremy Jurgens, Director Gerente del Foro Económico Mundial.
Este informe insta a aumentar el uso de la inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático (AM) para predecir y dirigir las respuestas a los incendios forestales y gestionar los bosques. Sigue al lanzamiento del Informe sobre Riesgos Mundiales 2023, que destaca entre los principales riesgos a los que se enfrentan las sociedades la falta de mitigación y adaptación al cambio climático, las catástrofes naturales y los fenómenos meteorológicos extremos, así como la pérdida de biodiversidad y la degradación del medio ambiente.
Los incendios forestales se han producido de forma natural durante millones de años y son esenciales para el mantenimiento de unos bosques sanos. Los bosques mediterráneos arden por completo una vez cada 50 años como parte de su ciclo natural, pero el cambio climático está haciendo que los incendios forestales sean más frecuentes, más grandes y más devastadores.
En EU se han producido alrededor de 1.5 millones de incendios forestales desde el año 2000, quemando una media de 7 millones de acres al año, más del doble de los 3.3 millones de acres destruidos por incendios forestales cada año en la década de 1990.
Sólo los incendios forestales de California en 2020 quemaron más de 4 millones de acres y liberaron casi el doble de toneladas de gases de efecto invernadero que las reducciones totales de CO2 logradas en 18 años desde 2003: se calcula que se liberaron 127 millones de toneladas equivalentes de CO2 frente a los 65 millones de toneladas de reducciones.
Los incendios forestales mundiales de 2021 liberaron un total estimado de 6 mil 450 megatoneladas de CO2, un 148% más que el total de las emisiones de combustibles fósiles de la Unión Europea en 2020, según @CopernicusECMWF, el Servicio de Vigilancia de la Atmósfera de Copernicus.
En Sudáfrica, el incendio forestal de febrero de 2021 cerca de Ciudad del Cabo quemó más de 13 mil hectáreas y amenazó las afueras de la ciudad, incendiando edificios universitarios. En Australia, los incendios forestales de 2019 y 2020 mataron o desplazaron a más de 3 mil millones de animales.
Las tierras forestales proporcionan la mayor parte del suministro de agua dulce: en Estados Unidos, el 80% del total. Pero los incendios forestales afectan gravemente a la calidad del agua de ríos, embalses y arroyos. La ceniza se deposita en las superficies de agua, mientras que los paisajes quemados pueden erosionarse más rápidamente, aumentando la acumulación de sedimentos en el agua. Tras un incendio forestal, el suelo puede tener una capacidad reducida para absorber y almacenar agua, lo que aumenta la probabilidad de inundaciones.
Gestionar y prevenir los incendios forestales es un elemento vital de los esfuerzos por controlar el cambio climático y proteger los hábitats, las vidas y los medios de subsistencia.
La IA y el ML muestran un inmenso potencial para desarrollar una respuesta a esta crisis.
Los avances en IA pueden aplicarse a la gestión de los bosques y la lucha contra los incendios forestales:
- El sueño de producir vehículos autónomos ha impulsado continuos perfeccionamientos en la IA de visión por ordenador, que pueden aplicarse a la ciencia de la predicción de incendios forestales.
- Los avances en el procesamiento del lenguaje natural (PLN) y la generación de lenguaje natural (GNL) han mejorado la capacidad de predicción de los ordenadores.
Los avances en los métodos de recopilación de datos facilitan la lucha contra incendios y la gestión del riesgo de incendios forestales:
- Los sensores con IA incorporada pueden recoger información acústica o funcionar como detectores de humo en los bosques y alertar a las autoridades en la primera hora de un incendio forestal.
- Los vehículos aéreos no tripulados (UAV) pueden sobrevolar los incendios para proporcionar imágenes en directo y ayudar a los bomberos a planificar su respuesta.
En Estados Unidos se están desarrollando dos programas para proporcionar información casi en directo sobre los incendios:
- Google utiliza satélites geoestacionarios para elaborar mapas casi en tiempo real.
- El programa Fire Information for Resource Management (FIRMS) de la NASA utiliza satélites de órbita baja y programas informáticos desarrollados por el Centro de Ciencia e Ingeniería Espacial (SSEC) de la Universidad de Wisconsin-Madison para proporcionar datos en directo sobre incendios con un desfase de sólo 60 segundos entre la observación de la Tierra y la detección del fuego.
La iniciativa FireAId se puso a prueba con Koç Holding en Turquía tras los peores incendios forestales jamás registrados en el país en julio-agosto de 2021. Un total de 139 503 hectáreas ardieron en estos incendios forestales.
Koç Holding, pionero de la digitalización en el sector privado turco, desarrolló el programa piloto en colaboración con el Ministerio turco de Agricultura y Silvicultura. Se centró en las zonas del Egeo Meridional y el Mediterráneo Occidental de Turquía, abarcando 44 mil km2. Una cuarta parte de los incendios forestales del país se han declarado en esa región, lo que corresponde al 75% de la superficie total quemada en 2010-2021.
El proyecto se llevó a cabo en dos fases:
- Se utilizaron conjuntos de datos dinámicos y estáticos para crear un mapa de riesgos, con los riesgos clasificados en dos tipos: ignición (probabilidad de que se inicie un incendio forestal) y gravedad.
- El mapa de riesgos se utilizó para crear un modelo de asignación de recursos más eficiente tras el inicio de un incendio forestal.
El proyecto utilizó con éxito la capacidad de análisis avanzado de datos de Koç Holding para predecir incendios forestales y permitir un uso más eficiente de los recursos de extinción existentes. Analizó más de 400 variables utilizando su modelo basado en IA y los resultados animaron a Koç Holdings a desarrollar y ampliar el modelo para su uso en todas las regiones de Turquía.
"Estamos dispuestos a trabajar con todas las partes interesadas, organizaciones internacionales y, en especial, países vulnerables a los incendios forestales. En cuanto a la ampliación, queremos subrayar que se trata de un producto no comercial. Podemos compartir nuestros algoritmos y códigos fuente para introducir mejoras. Ya hemos empezado a trabajar en la ampliación del piloto para cubrir todas las regiones de Turquía como siguiente paso. Paralelamente, estamos deseosos de trabajar con proveedores de datos y socios piloto de todo el mundo. Todos debemos unirnos para salvar nuestros bosques, nuestro futuro común, nuestro mundo", ha declarado Levent Çakıroğlu, consejero delegado de Koç Holding.
Deloitte, que se unió a la iniciativa FireAId en junio de 2022, está desarrollando modelos de previsión y un motor de escenarios, junto con una interfaz de usuario intuitiva (un mapa dinámico que los usuarios pueden recorrer y ampliar, con estadísticas y controles clave).
Asimismo, está estudiando la posibilidad de utilizar su asociación tecnológica con NVIDIA, creadores del modelo digital Earth-2 del planeta, para crear una simulación de gemelo digital para los bomberos, que les permita trazar el avance probable de un incendio y la eficacia de las respuestas propuestas. Aunque es mucho lo que se ha conseguido, se trata de trabajos en curso que se están sometiendo a pruebas rigurosas.
"Los incendios forestales representan un problema medioambiental cada vez mayor. Las medidas de intervención son más eficaces cuanto antes se tomen, ya que salvan vidas, medios de subsistencia y hábitats, además del coste de las propias medidas. Si bien es un desafío de modelado significativo, una mejor predicción del brote y la propagación del fuego -utilizando tecnologías como la IA, la nube y los gemelos digitales- tiene el potencial de actualizar la planificación de recursos y ahorrar un tiempo valioso a los bomberos", dijo David Thogmartin, Director de AI y Data Analytics en Deloitte Risk Advisory y AI y Machine Learning Fellow en el Foro Económico Mundial
En la extinción de incendios cada segundo cuenta: es fundamental responder con rapidez y eficacia. Pero muchos bomberos se ven obstaculizados por equipos anticuados y presupuestos inadecuados. El informe subraya que los ministerios deben responder a la necesidad de financiación para aumentar los presupuestos, modernizar los departamentos y actualizar los equipos.
En los talleres del proyecto, los expertos hicieron hincapié en la necesidad de cooperación internacional para desarrollar esta iniciativa. En particular, subrayaron la necesidad de:
- Compartir datos compatibles y pertinentes, lo que es fundamental para el desarrollo de modelos de predicción de incendios basados en IA.
- Complementar los datos históricos con nuevas fuentes que proporcionen información en tiempo real.
- Desarrollar los métodos existentes de quema controlada para prevenir, gestionar y limitar los incendios forestales: "combatir el fuego con fuego".
La iniciativa FireAId proporciona inspiración para futuros equipos de desarrollo y un foco para el compromiso global entre los líderes de la tecnología climática en la industria y el gobierno. Su cooperación debería centrarse en desarrollar el uso de la IA y el ML en la gestión del riesgo de incendios forestales y en la mitigación de otros riesgos climáticos para proteger los entornos naturales, las poblaciones y la prosperidad económica.
El éxito del proyecto piloto FireAId es esperanzador. El progreso está en marcha: los datos existentes y los estudios anteriores sobre la dinámica de los incendios forestales sientan una base sólida para el desarrollo futuro.