Modelli predittivi e incendi boschivi: il caso del “fire spotting” e l’evoluzione di PROPAGATOR

La previsione degli incendi boschivi è essenziale per ridurre i rischi ambientali. Un recente studio, nato dalla collaborazione tra Fondazione CIMA e BCAM, ha migliorato il simulatore PROPAGATOR con nuovi modelli di “fire spotting”, rendendo più efficaci le strategie di prevenzione e intervento. Il caso del Molise dimostra l’impatto concreto di questa innovazione.

Nel campo della ricerca scientifica applicata alla protezione ambientale, il miglioramento continuo degli strumenti operativi è fondamentale per affrontare in modo efficace i rischi naturali. Per rendere le previsioni sugli incendi boschivi sempre più precise, Fondazione CIMA ha svolto un lavoro di collaborazione con il Basque Center for Applied Mathematics (BCAM), che ha permesso di affinare la modellistica esistente e introdurre nuove parametrizzazioni. Grazie a questa sinergia, sono stati sviluppati modelli avanzati di “fire spotting” integrati nel simulatore PROPAGATOR, rendendo le previsioni più accurate e fornendo un supporto essenziale alle decisioni operative sul campo.

Dai modelli al territorio: il ruolo di PROPAGATOR nel rischio incendi boschivi

La previsione accurata della dinamica di un incendio è fondamentale per la protezione delle comunità e degli ecosistemi. In questo contesto, PROPAGATOR emerge come uno strumento chiave, sviluppato da ormai 10 anni da Fondazione CIMA per il Dipartimento della Protezione Civile italiana. Basandosi sempre su solide fondamenta scientifiche, i ricercatori e le ricercatrici continuano a rimanere aggiornati con la ricerca scientifica di alto livello e a far evolvere il modello per rispondere alle sfide sempre più complesse poste dagli incendi boschivi. 

PROPAGATOR è un simulatore basato su automi cellulari che offre indicazioni probabilistiche su come un incendio possa evolvere in determinate condizioni e in una specifica area. Questo modello tiene conto di variabili come l’umidità del combustibile al suolo, la velocità e la direzione del vento, la pendenza del terreno e il tipo di vegetazione presente. Questi fattori, combinati, influenzano la velocità e la direzione di propagazione del fuoco, rendendo ogni incendio un evento unico. 

Andrea Trucchia, ricercatore nell’ambito Incendi Boschivi e Conservazione della Biodiversità Forestale di Fondazione CIMA, spiega: «La propagazione degli incendi è un fenomeno complesso, in cui interagiscono fattori atmosferici, caratteristiche del combustibile e la morfologia del terreno. PROPAGATOR permette di modellare questa complessità, combinando approcci basati su automi cellulari con dati sperimentali e simulazioni numeriche. Il continuo sviluppo del simulatore ha portato all’integrazione di nuove parametrizzazioni, che tengono conto della variabilità spaziale della vegetazione e della sua risposta alle condizioni meteorologiche in caso di incendio. Questo permette di ottenere scenari predittivi sempre più accurati, fornendo un supporto scientifico solido alla gestione operativa degli incendi boschivi».

Il caso studio del “fire spotting” in Molise

Un aspetto particolare nella propagazione degli incendi è il fenomeno del “fire spotting”, in cui tizzoni ardenti vengono trasportati dal vento a distanze considerevoli, innescando nuovi focolai lontano dal fronte principale, causando quindi una propagazione discontinua, come “a macchie”. Questo fenomeno complica notevolmente le operazioni di spegnimento e richiede modelli predittivi avanzati per essere gestito efficacemente.

Nel 2021, un incendio significativo ha colpito la zona di Campomarino, in Molise, dove il “fire spotting” ha giocato un ruolo determinante nella diffusione del fuoco. Questo evento è stato oggetto di uno studio approfondito condotto in collaborazione con il BCAM, il Dipartimento della Protezione Civile italiano e Regione Molise, i cui risultati sono stati pubblicati nel paper scientifico ‘Fire-spotting modelling in operational wildfire simulators based on Cellular Automata: A comparison study’. I ricercatori e le ricercatrici hanno integrato nel simulatore PROPAGATOR nuove parametrizzazioni del “fire spotting”, tra cui il modello RandomFront, basato su principi fisici e applicato per la prima volta in questo contesto.

I risultati dello studio hanno evidenziato come l’integrazione di queste avanzate parametrizzazioni nel simulatore abbia migliorato la capacità di prevedere la propagazione dell’incendio, offrendo pattern più dettagliati delle probabilità di innesco in aree soggette a “fire spotting”. Questi progressi non solo arricchiscono la comprensione scientifica della dinamica degli incendi, ma forniscono anche strumenti operativi più precisi per la gestione del rischio e la pianificazione delle risposte emergenziali.

Fire spotting PROPAGATOR CIMA Molise 1
Fig. 1. Simulazione effettuata da PROPAGATOR con varie parametrizzazioni per il fenomeno del fire spotting. La parte di pineta opposta al porto sportivo viene interessata dall’incendio in maniera diversa a seconda di come il fire spotting è incluso nel codice di PROPAGATOR, come evidenziano i risultati della ricerca.  Fonte

Innovazione continua per una protezione efficace

L’integrazione tra ricerca scientifica e applicazione operativa può portare a sviluppi significativi nella comprensione dei disastri naturali, consentendo di tradurre le più recenti scoperte scientifiche in strumenti operativi sempre più efficaci. 

Conclude Andrea Trucchia: «Essere costantemente aggiornati sulle ultime ricerche scientifiche e integrare queste conoscenze nei nostri strumenti operativi è fondamentale per affrontare in modo efficace le sfide poste dagli incendi boschivi. Questo approccio proattivo garantisce che le strategie di prevenzione e risposta siano sempre basate sulle migliori evidenze disponibili, contribuendo a proteggere sia le comunità umane che gli ecosistemi naturali dagli effetti devastanti degli incendi».

Condividi