In uno studio pubblicato di recente sulla rivista Nature, si analizza come il riscaldamento globale antropogenico abbia aumentato in modo significativo il rischio di una crescita degli incendi in California di una media del 25% rispetto alle condizioni preindustriali. Le variazioni di temperatura e la sua influenza sulla siccità tendono ad essere fortemente associate all’attività degli incendi. Mentre si pensa che il riscaldamento antropogenico abbia contribuito a cambiamenti nell’incidenza degli incendi estremi della California negli ultimi anni, è stato difficile quantificare il ruolo che il riscaldamento antropogenico gioca in questi incendi.
Patrick Brown e i colleghi hanno usato l’apprendimento automatico per quantificare le relazioni tra temperatura, siccità e rischio di una crescita estrema degli incendi (incendi che crescono rapidamente oltre 10.000 acri, o circa 40 km², al giorno) in California. Gli autori hanno mantenuto costanti le condizioni ambientali, come il vento, le precipitazioni e l’umidità assoluta, considerando temperature più elevate. Hanno poi valutato come gli incendi storici dal 2003 al 2020 siano stati diversi sulla base di condizioni di temperatura e di siccità diverse.
Il rapporto tra riscaldamento globale e l’aumento del rischio incendi in California
Gli autori dello studio hanno rilevato che il riscaldamento antropogenico ha aumentato la frequenza dei casi di incendi quotidiani in California del 25% in media, rispetto alle condizioni preindustriali, anche se per alcuni incendi specifici non c’è stato alcun cambiamento, e per altri incendi si è registrato un aumento di oltre il 400%. Quando questi incendi avvenuti in passato sono sottoposti alle condizioni previste per la fine del XXI secolo, la frequenza di eventi di crescita giornaliera estremi di incendi boschivi aumenta di circa il 59% in uno scenario a basse emissioni e di circa il 172% in uno scenario ad altissime emissioni, rispetto alle condizioni preindustriali.
Gli autori dello studio hanno suggerito che, sebbene la temperatura sia una delle tante variabili che influenzano il comportamento degli incendi, è la variabile più strettamente legata all’aumento delle concentrazioni di gas serra. Gli autori suggeriscono inoltre che i loro calcoli potrebbero portare a stime prudenti dei cambiamenti di rischio, perché diverse variabili tenute costanti nel modello, come precipitazioni, vento e umidità assoluta, potrebbero cambiare in futuro e aggravare il rischio maggiore dovuto al riscaldamento.
I modelli climatici e l’uso delle reti neurali
Tuttavia, i modelli ad alta risoluzione basati sulla fisica in grado di simulare il comportamento al fuoco al giorno su scale temporali e scale spaziali chilometriche sono troppo costose da essere incorporate facilmente negli studi sul cambiamento climatico. Molti modelli dinamici della vegetazione globale progettati per gli studi sul cambiamento climatico che simulano le caratteristiche del fuoco, ma producono delle risoluzioni spazio-temporali troppo grossolane per fare inferenze sulla crescita degli incendi. L’obiettivo dello studio è quello di isolare e quantificare l’influenza del riscaldamento antropogenico sul rischio estremo degli incendi in California.
Gli esperti hanno usato reti neurali e foreste scelte in modo casuale per esaminare la relazione potenzialmente non lineare tra temperatura e fuoco in modi che sono altamente condizionate dallo stato di altre variabili ambientali. Gli esperti si sono concentrati su questa classe di eventi perché questi eventi sono stati responsabili dell’aumento esponenziale ogni anno delle foreste bruciate, e sono particolarmente impegnative dal punto di vista degli interventi antincendio e mette a rischio le vite umane e le proprietà.
L’approccio degli esperti
Gli autori dello studio hanno optato per un approccio che può essere riassunto in due passaggi: (1) Gli esperti hanno realizzato un insieme di modelli di apprendimento automatico per imparare le relazioni tra condizioni ambientali (predittori) e la crescita del rischio di incendi estremi quotidiani (risposta), dato un fuoco attivo. (2) In seguito, gli esperti hanno modificato i valori del predittore in base alle simulazioni di modelli climatici del riscaldamento e del rischio dell’inquinamento antropogenico.
Durante i giorni di incendio costante (cioè, quando sono costanti le caratteristiche del combustibile, la portata del rogo, i venti, le precipitazioni e l’umidità assoluta) ad eccezione della temperatura di fondo. Gli esperti hanno esaminato l’influenza dell’aumento della temperatura sul rischio degli incendi estremi quotidiani perché la temperatura è la variabile nel comportamento degli incendi che è di gran lunga la più strettamente legata all’aumento delle concentrazioni di gas serra.
