FuegoLab: Combustibles forestales, modelos, simuladores de incendios...y Groucho Marx

"La parte contratante de la primera parte será considerada como la parte contratante de la primera parte" o lo que es lo mismo "Los modelos de combustibles forestales se usan en los modelos de comportamiento del fuego para que simulen el comportamiento del fuego". Nadie como Groucho Marx para sacar una genialidad de un galimatías sinsentido. En ciencia y en técnica es muy frecuente el uso de terminología confusa que genera aún más confusión en los "legos", esto es, en los que no sean profesionales en la materia (incluso a veces en algunos profesionales). Una vez más las conversaciones tuiteras dan para mucho y me han sugerido hacer de "profe" para aclarar algunos conceptos que corren por las redes y la prensa ¿Es lo mismo modelo de combustible que modelo de comportamiento del fuego? ¿qué simula un simulador de incendios? ¿es un simulador un "modelo"? No disimules, que sé que te gustan los/las modelos, así que no vas a tener más remedio que seguir leyendo....

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Fijaos la multitud de acepciones que la RAE da a la palabra "modelo":

(Del it. modello).

1. Arquetipo o punto de referencia para imitarlo o reproducirlo.

2. En las obras de ingenio y en las acciones morales, ejemplar que por su perfección se debe seguir e imitar.

3. Representación en pequeño de alguna cosa.

4. Esquema teórico, generalmente en forma matemática, de un sistema o de una realidad compleja, como la evolución económica de un país, que se elabora para facilitar su comprensión y el estudio de su comportamiento.

5. Objeto, aparato, construcción, etc., o conjunto de ellos realizados con arreglo a un mismo diseño. Auto modelo 1976. Lavadora último modelo.

6. Vestido con características únicas, creado por determinado modista, y, en general, cualquier prenda de vestir que esté de moda.

7. En empresas, u. en aposición para indicar que lo designado por el nombre anterior ha sido creado como ejemplar o se considera que puede serlo. Empresa modelo. Granjas modelo.

8. Figura de barro, yeso o cera, que se ha de reproducir en madera, mármol o metal.

9. Cuba. impreso (‖ hoja con espacios en blanco).

10. Persona de buena figura que en las tiendas de modas se pone los vestidos, trajes y otras prendas para que las vean los clientes.

11. Persona u objeto que copia el artista.

Como no podía ser de otra manera es una palabra que viene del italiano ya que el arquetipo de la belleza clásica en la cultura grecolatina ha perdurado hasta nuestros días. Está claro que cuando en el contexto de ciencia hablamos de "modelo" nos referimos más a la acepción cuarta... ¿seguro? Veamos un ejemplo. Todo el mundo tiene claro que una persona con buena figura (acepción 10) que vista con características únicas (acepción 6) para convertirse en un arquetipo (acepción 1) son modelos que encima salen todos los días en prime time por obra y gracia de Pedro Piqueras. Pero ¿y cuando los mortales nos ponemos los "modelitos" de las revistas? ¿nos quedan igual de bien?

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Esto es un ejemplo claro de "modelo de combustible". Sí, sí, y no me refiero a los calores de vergüenza ajena que nos entran al ver al modelo de la foto (táchese donde no proceda: izquierda/derecha) sino a que este problema es el que nos encontramos al intentar usar un "modelo de combustible" en la realidad de nuestros montes. Este concepto surge de la necesidad de simplificar la realidad (no me refiero a CR9, todo el mundo sabe que es un tío complejo). Como conocéis de anteriores entradas, el comportamiento del fuego forestal en el monte depende de los combustibles, la meteorología y la topografía (triángulo del fuego). Los combustibles forestales son aquellas partes de las plantas que están disponibles para arder en caso de incendio. Para ello necesitamos saber qué cantidad y proporción de biomasa corresponde a partes vivas de la planta, cuáles a partes muertas y a su vez que proporción por clases de tamaño (diámetro de las ramas y ramillos) ya que de ello depende la velocidad de combustión de dichas plantas (a más proporción de partes finas más rápida será la combustión y por tanto más rápido avanza el fuego). A su vez debemos saber la altura de la vegetación arbustiva y herbácea y su cobertura, esto es, la proporción de vegetación que cubre el suelo dando continuidad horizontal. Debemos conocer la continuidad vertical con las copas de los árboles para poder estimar la probabilidad de que el fuego se propague hacia el dosel arbóreo. Es imprescindible saber la estructura vertical de la biomasa de los árboles para predecir el avance de un fuego activo a través de las copas. Como es imposible disponer de todos esos datos para toda la superficie forestal, se ha propuesto simplificar dicha realidad y por tanto definir estructuras de vegetación (por grupos de especies, altura, biomasa y cobertura) que se asume que van a arder de manera "parecida" en caso de incendio, configurando lo que denominamos "modelo de combustible". Por tanto cuando hablamos de "modelo de combustible" estamos hablando de un arquetipo (acepción 1 de la RAE) o en sentido más amplio sería un esquema teórico de un sistema o realidad compleja (acepción 4 de la RAE) pero en todo caso NO es un modelo matemático y deberíamos considerarlo como un modelo descriptivo de dicha realidad vista desde el ojo de un profesional de los incendios, esto es, asumiendo que es vegetación que puede arder, que va a arder ("para el martillo todo es clavo"). Ello trae consigo el inconveniente "efecto calzoncillo ARMANI de CR9": no todos las marcas y modelos se adaptan a la realidad de cada zona y por tanto se topan de bruces con estructuras de vegetación no previstas o que no responden convenientemente a los ecosistemas que se quieren caracterizar.

Realidad vs. Modelo de Combustible ideal

El sistema americano de clasificación de combustibles forestales, denominado sistema BEHAVE, intentó simplificar la realidad (americana) en 13 modelos de combustible que son los que se utilizan con más frecuencia en España, con lo que ya os podéis ir haciendo una idea de la primera dificultad a la que se enfrentaron los servicios forestales: adaptar a la realidad española los modelos americanos que a su vez eran una idealización de la vegetación de EEUU. Este sistema fue propuesto por un equipo del USDA Forest Service de EEUU a lo largo de la década de 1980 entre los que se encontraba el ingeniero aeronáutico Richard C. Rothermel, autor del modelo de predicción de comportamiento del fuego más usado en todo el mundo que desarrolló en la década de 1970 (ya ha llovido). Este sí es un modelo matemático (acepción 4 de la RAE) de predicción, una de cuyas entradas necesarias para que ofrezca una solución es...¡Las características del combustible! o simplificando la realidad, los "modelos de combustible". Curiosamente para desarrollar dichas ecuaciones se realizaron muchos experimentos a escala de laboratorio para lo que se usaron "modelos a escala" (acepciones 3 y 5 de la RAE), añadiendo aún más confusión al asunto.

Ecuación de velocidad de propagación de Rothermel Fuente

Por tanto espero que ya se vaya entendiendo la primera parte del "galimatías" de Groucho: "Los modelos de combustibles forestales (como simplificación de la vegetación) se usan como dato (entrada, input) en los modelos de comportamiento del fuego (ecuaciones matemáticas) que son los que predicen el comportamiento del fuego forestal".

Por último, cuando decimos que usamos un modelo de simulación de incendios forestales no estamos hablando ni de los modelos de combustible, ni del modelo de Rothermel. Como hemos comentado dicho comportamiento depende del triángulo del fuego, cada una de dichas disciplinas (combustibles, meteorología, topografía) dispone de sus modelos propios. Por tanto estamos definiendo un sistema de modelos más o menos complejo (también acepción 4 de la RAE), generalmente integrado en un programa informático en el que introduciendo unos datos de entrada que definen el triángulo del fuego en nuestra zona de estudio, nos ofrece unos datos de salida simulando el comportamiento del fuego. Así por ejemplo las ecuaciones de Rothermel, junto con otras que predicen los saltos de fuego por pavesas, la aceleración del frente de llama, etc. se implementaron en la familia de programas del USDA Forest Service entre los cuales se diseñaron simuladores cartográficos como FARSITE y FLAMMAP que posteriormente han sufrido mejoras importantes en España con simuladores como WILDFIRE ANALYST y VISUALCARDIN, todos ellos basados en los modelos originales de propagación de Rothermel.

Joaquín Ramírez (Tecnosylva) explica como funciona y qué aplicaciones tiene el simulador Wildfire Analyst

Muchas veces los problemas de comunicación entre los "profesionales" de los incendios y el gran público parten de la propia ambigüedad del lenguaje, del argot técnico que genera distintas acepciones de la misma palabra y en muchas ocasiones del principio español de "hablar sin saber"...¿o somo los del selecto club de la ciencia los que liamos todo? Menos mal que Groucho nos saca siempre de dudas: "Fuera del perro, un libro es probablemente el mejor amigo del hombre, y dentro del perro probablemente está demasiado oscuro para leer"

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