Físicos realizan un experimento y descubren que se está subestimando el poder de las brasas para propagar incendios

Esta investigación no solo ofrece datos clave para entender mejor este proceso, sino que podría aportar soluciones para la gestión y prevención de incendios en áreas urbanas cercanas a bosques y pastizales.

pavesas, brasas
Los modelos de propagación de incendios subestiman un proceso clave.

En el caos de un incendio forestal, las brasas son fundamentales en la expansión descontrolada de estos desastres. Un reciente estudio liderado por físicos de la Universidad de California en Irvine (UCI) descubrió cómo estas partículas incandescentes contribuyen de manera descomunal a la propagación de incendios forestales, generando nuevos focos a gran distancia del fuego inicial.

El equipo de la UCI, en colaboración con la Universidad de California en Berkeley, realizó experimentos de campo en la Estación de Investigación Forestal Blodgett, situada en la Sierra Nevada de California. Con una instalación especialmente diseñada para esta investigación, los científicos encendieron pilas de madera de pino ponderosa y abeto Douglas, especies predominantes en los bosques de Sierra, para observar la dinámica de las brasas generadas en incendios.

Luego, utilizando tecnología de imágenes de alta velocidad y una técnica avanzada de seguimiento de partículas, lograron rastrear la trayectoria de las brasas, documentando sus movimientos y velocidad con una precisión nunca antes alcanzada.

Según la coautora del estudio, la profesora Tirtha Banerjee de la UCI, el cambio climático y el crecimiento de las áreas urbanas cercanas a zonas forestales están intensificando la magnitud y el impacto de los incendios forestales. “Los expertos han buscado durante mucho tiempo entender el papel de las brasas en la propagación de incendios. Nuestro equipo ha hecho una importante contribución al profundizar en la física y la cinemática de la propagación de las brasas utilizando instrumentos y técnicas avanzadas”, explicó Banerjee. Los datos obtenidos no solo ayudan a comprender cómo las brasas generan nuevos focos, sino que también sugieren posibles mejoras en los modelos de predicción y prevención de incendios forestales.

Mejorar los modelos para prevenir mejor

Uno de los hallazgos más destacados del estudio fue la intermitencia con la que se generan las brasas en las columnas de fuego. Las simulaciones actuales suelen suponer que la propagación de brasas es un proceso continuo vinculado directamente a la intensidad del fuego. Sin embargo, los experimentos de Banerjee y su equipo revelaron que la generación de brasas es en realidad un proceso que ocurre en grandes ráfagas, lanzando partículas en direcciones impredecibles y a distancias mayores de lo estimado.

Ante un clima cada vez más extremo y con incendios forestales de mayor intensidad y frecuencia, investigaciones como esta no solo mejoran nuestro conocimiento científico, sino que también ofrecen una base sólida para estrategias de mitigación que podrían proteger vidas y propiedades en el futuro.

Alec Petersen, el autor principal del estudio y postdoctorado en ingeniería civil y ambiental en la UCI, señaló que estos resultados desafían las suposiciones previas. “Los modelos actuales pueden subestimar el potencial de las pavesas para elevarse y transportarse a mayores distancias, debido a las simplificaciones que se están haciendo sobre las columnas de fuego y la forma de las brasas”, explicó Petersen. Con los datos de campo obtenidos en condiciones reales, los científicos esperan mejorar los modelos de predicción, permitiendo una evaluación más precisa de las áreas en riesgo de nuevos focos de incendio.

Un experimento sencillo, pero efectivo

Para la recolección de datos, los investigadores implementaron bandejas de agua alrededor del fuego experimental, logrando capturar las brasas generadas para un análisis posterior en el laboratorio. De esta manera, pudieron caracterizar el tamaño, forma y densidad de las partículas, información vital para ajustar las simulaciones y modelos predictivos. Estos esfuerzos estuvieron respaldados por la Fundación Nacional de Ciencias, la NASA y el Departamento de Agricultura de Estados Unidos, evidenciando la relevancia de este estudio para la protección de comunidades y ecosistemas.

Gracias a estas observaciones, el equipo ahora dispone de datos experimentales que permitirán una mejor evaluación de cómo y cuándo las brasas podrían generar nuevos focos de incendio, incluso en zonas alejadas de la fuente inicial.

La investigación también destacó un aspecto clave que los modelos tradicionales suelen pasar por alto: la influencia de las ráfagas ascendentes de aire en la columna de fuego. Estos eventos, aunque estadísticamente raros, generan una potente corriente de aire que eleva brasas de gran tamaño a alturas y distancias que antes se consideraban improbables. “Si se dan suficientes oportunidades, estos eventos raros se vuelven probables, y los incendios forestales emiten miles de millones de brasas. Solo se necesita una para encender un incendio puntual, por lo que tener en cuenta estos efectos intermitentes podría mejorar los cálculos de riesgo para determinar dónde podrían surgir nuevos incendios”, explicó Petersen.

Este estudio representa un avance crucial en la comprensión de la propagación de incendios forestales y subraya la importancia de integrar estos hallazgos en los modelos de predicción y en las políticas de prevención de desastres.

Referencia de la noticia:

Alec J. Petersen, Tirtha Banerjee. “Characterizing firebrands and their kinematics during lofting featured”, PUBS. https://doi.org/10.1063/5.0227024