Os incêndios florestais tornaram-se uma das maiores ameaças ambientais, económicas e sociais, exacerbados pelas alterações climáticas, pelo abandono rural e pelo aumento dos fenómenos meteorológicos extremos. Neste contexto, a previsão de incêndios deixou de ser apenas uma vantagem tecnológica. … mas uma necessidade urgente. Para o efeito foi criado o SALUS, um novo simulador de incêndios florestais desenvolvido pela Universidade Autónoma de Barcelona (UAB) em conjunto com a empresa de helicópteros Helipistas, a empresa de gestão de risco Mitiga Solutions e o Centro de Supercomputação de Barcelona – Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS).
O projeto representa um salto quântico na compreensão e previsão do comportamento do fogo. Comparado aos modelos tradicionais, que em muitos casos são lentos, imprecisos ou instáveis, o novo simulador introduz uma arquitetura inovadora que permite previsões quase em tempo real com maior resolução e confiabilidade. O seu objetivo é claro: melhorar as capacidades de previsão, alerta precoce e gestão de riscos de incêndio em Espanha, fornecendo informações essenciais para a tomada de decisões quando cada minuto conta.
Mudança de Paradigma
O núcleo do projeto SALUS foi desenvolvido pelo grupo de investigação High Performance Computing for Science and Engineering (HPCA4SE) da UAB, integrado no Departamento de Arquitetura de Computadores e Sistemas Operativos. A equipe inclui os pesquisadores Ana Cortes, Irene González Fernández e Paula Sánchez Gayette, e os pesquisadores Carlos Carrillo e Thomas Margalef, especialistas em computação de alto desempenho aplicada à resolução de problemas complexos do mundo real.
A principal inovação do simulador é a exibição do andamento do incêndio. Enquanto muitos modelos clássicos utilizam uma aproximação elíptica para descrever o perímetro de um incêndio – uma simplificação que nem sempre é verdadeira – o novo sistema utiliza uma nuvem de pontos. Cada ponto representa um fragmento da frente de incêndio e se desenvolve independentemente de diversas variáveis, como vento, inclinação do terreno, tipo de vegetação ou umidade ambiental.
Esta abordagem permite capturar com muito maior precisão as irregularidades de um incêndio, que raramente ocorre de maneira uniforme. Barrancos, mudanças bruscas de vento ou vegetação irregular podem mudar radicalmente o seu comportamento. Graças a esta tecnologia, o simulador é capaz de fornecer resultados rápidos, estáveis e de alta resolução, o que é importante para seu uso operacional em situações de emergência.
“Ao contrário dos simuladores clássicos, o nosso protótipo tem a vantagem de atingir sempre o resultado”, explica Ana Cortes, investigadora da UAB. “Dessa forma, resolvemos problemas comuns com outros sistemas que podem encerrar simulações incorretamente ou até mesmo entrar em loops infinitos.” Esta garantia de conclusão é fundamental quando as previsões precisam estar disponíveis em minutos, em vez de horas.
Ciência, negócios e supercomputadores
O projeto SALUS faz parte de um concurso para projetos colaborativos financiado pelo Ministério da Ciência, Inovação e Universidades. Desde o seu início apresenta-se como uma iniciativa híbrida que combina a investigação académica com o conhecimento prático de empresas e centros tecnológicos.
A Mitiga Solutions, uma subsidiária do BSC especializada em análise de riscos climáticos e naturais, foi um dos principais participantes. Sua experiência no uso de big data e modelos probabilísticos traduziu simulações de incêndio em mapas de risco compreensíveis e acionáveis para diversas partes interessadas, desde serviços de emergência até companhias de seguros.
Por sua vez, os Helipistas proporcionaram uma dimensão operacional no terreno. A empresa equipou seus helicópteros com sensores LiDAR, câmeras ópticas e térmicas capazes de coletar informações detalhadas sobre o perímetro do incêndio e as condições da vegetação quase em tempo real. Esses dados, combinados com informações meteorológicas e mapas de vegetação que são atualizados automaticamente usando dados abertos e técnicas de inteligência artificial, são inseridos no simulador e melhoram significativamente a qualidade das previsões.
O Centro de Supercomputação de Barcelona, um dos líderes europeus em computação de alto desempenho, é responsável pela integração do simulador no sistema mais amplo de alerta precoce. Este sistema pode ser ativado automaticamente a partir de diversas fontes: notificações de cidadãos por meio de aplicativos móveis, detecção de anomalias térmicas por satélites ou informações recebidas de helicópteros durante operações de rotina.
Centenas de cenários
Uma vez detectado um possível incêndio, a SALUS não se limita a criar uma única previsão. Em vez disso, ele executa centenas de simulações em paralelo, cada uma representando um possível cenário de propagação baseado em pequenas mudanças nas condições iniciais. O resultado é um mapa de probabilidade que mostra não apenas para onde é provável que o fogo se mova, mas com que grau de confiança.
Esses resultados são exibidos por meio de um visualizador web desenvolvido pela BSC e projetado especificamente para facilitar a tomada de decisões em situações de crise. Os gestores de emergência podem examinar a evolução de um incêndio no espaço e no tempo, identificar as áreas mais ameaçadas e priorizar a proteção de infraestruturas críticas, como estradas, linhas elétricas, edifícios ou redes ferroviárias.
“Este visualizador permite-nos determinar onde, quando e que tipo de infraestrutura pode ser afetada”, explica Jonas von Rutte, investigador do grupo de análise de riscos e perigos naturais do BSC. A clareza visual e a capacidade de interagir com os dados são essenciais para transformar informações científicas em decisões práticas no terreno.
Além da extinção
Embora apoiar os esforços de combate a incêndios seja um dos objetivos principais do simulador, suas capacidades vão muito além. A capacidade de avaliar potenciais danos às infra-estruturas e aos activos abre a porta a um melhor planeamento espacial e a estratégias de prevenção mais eficazes.
A Mitiga Solutions foi ainda mais longe nesta área, utilizando resultados de simulação para desenvolver um novo esquema paramétrico de seguro de ativos florestais. Ao contrário do seguro tradicional, que exige uma avaliação especializada dos danos no local, o seguro paramétrico baseia-se em indicadores objetivos, como a área do incêndio ou a intensidade do incêndio.
Graças aos mapas de probabilidade gerados pelo SALUS, a compensação pode ser ativada automaticamente quando determinados limites são excedidos, otimizando a resposta económica a grandes incêndios florestais. Esta abordagem é particularmente interessante no contexto de um aumento no número de eventos extremos onde os sistemas de seguros tradicionais começam a mostrar os seus limites.
ciência aberta
A equipe de pesquisa está agora nos estágios finais de publicação e licenciamento de seu trabalho. Concluído este processo, o código do simulador será open source, permitindo a investigadores, administrações e empresas de todo o mundo aceder à ferramenta, adaptá-la a outros territórios e contribuir para a sua melhoria.
Este compromisso com a ciência aberta fortalece a dimensão social do projeto. Os incêndios florestais não conhecem fronteiras e as soluções tecnológicas desenvolvidas em Espanha poderão ser úteis noutros países mediterrânicos e em todo o mundo, onde os efeitos das alterações climáticas já estão a aumentar a frequência e a gravidade destes eventos.
SALUS – As soluções de gestão do risco de incêndios florestais para Espanha não são apenas um avanço tecnológico, mas também um exemplo de como a colaboração entre universidades, empresas e centros de supercomputação pode levar a ferramentas concretas para resolver um dos maiores problemas do nosso tempo. Num cenário em que um incêndio se espalha cada vez mais rápido, ter um simulador que consiga antecipar os seus movimentos pode fazer a diferença entre o desastre e a contenção.
