Investigadores de la Universidad de Salamanca desarrollan autómatas celulares para predecir la evolución de los incendios

Ana Victoria Pérez/DICYT El Grupo de Investigación en Autómatas Celulares y sus Aplicaciones, formado por profesores del Departamento de Matemática Aplicada de la Universidad de Salamanca (Giaca), trabaja desde 2002 en el diseño y ajuste de un modelo que les permita predecir la evolución de un incendio. Un trabajo que, según ha explicado a DICYT Gerardo Rodríguez, miembro del grupo de investigación y profesor en la Escuela Politécnica Superior de Zamora, "hay que adaptar a situaciones reales, contrastando las respuestas que ofrece el modelo cuando es alimentado con datos recogidos en incendios que tuvieron lugar el pasado verano".

Los autómatas celulares son en realidad modelos matemáticos generales en los que se cuenta con una serie de elementos idénticos entre sí distribuidos de manera homogénea en un espacio dimensional. Estos objetos se denominan 'células', y su estado puede cambiar en función de las variables que se introducen en el sistema. El conjunto de células se rige por una regla en función de la cual se realizan los cálculos de estado de cada célula a medida que pasa el tiempo. Otra de las características fundamentales de este tipo de modelos matemáticos es que la cantidad de estados que puede adoptar cada una de las células es finita, con lo que se simplifica la obtención de resultados.

Los investigadores del Giaca han implementado su modelo matemático en un ordenador, de manera que el sistema cuenta con parámetros que definen las cualidades del terreno, como el tipo de vegetación y la densidad de la misma, o la inclinación que presenta e paraje. Además se introducen otras variables, como la presencia del viento, su fuerza y la dirección en la que sopla, así como el grado de humedad que se ha registrado en la zona. Partiendo de estas suposiciones, el autómata celular es capaz de predecir hacia dónde y a qué velocidad se producirá el avance del fuego. Gerardo Rodríguez explica que "el problema que se nos plantea a la hora de aplicar nuestro autómata celular a casos reales deriva de que la realidad no es nunca tan homogénea como un modelo matemático, con lo que es complejo encontrar, por ejemplo, bosques con un único tipo de vegetación. De ahí que para ajustar nuestro autómata celular a la realidad sea imprescindible trabajar con documentación recogida durante el transcurso de un incendio".

Al Norte de Zamora

El trabajo desarrollado hasta la fecha por los investigadores ha despertado el interés de la Consejería de Medio Ambiente de la Junta de Castilla y León, que colaborará en el proyecto facilitando a los expertos los datos recogidos durante algunos de los incendios que el pasado verano se registraron en el norte de la provincia de Zamora. "Somos conscientes de que la información que nos pueden proporcionar los técnicos de la Junta de Castilla y León variará en función de cada caso, ya que la principal labor que asume la Administración regional en un incendio es la de sofocar el fuego y no la de documentarlo. Pero datos como dónde comenzó el fuego y hasta dónde se propagó antes de que llegasen a la zona los servicios de extinción de incendios nos serán de mucha ayuda a la hora de poner a prueba nuestro modelo", comenta Gerardo Rodríguez, quien añade que "lo principal será comprobar si el peso que le hemos dado a cada una de las variables que intervienen en el sistema es adecuado y se corresponde con el que dicha variable tiene realmente en una situación real".

La información será completada con datos procedentes del Servicio de Información Geográfica de la Junta y con datos históricos de los servicios meteorológicos relativos a las condiciones de humedad viento y temperatura registrados en la fecha y lugar en el que se inició el fuego. "Esperamos poder contar con estos datos a comienzos de 2006, e incluso es posible que este verano alguno de los miembros del equipo pueda acompañar a los servicios de extinción de incendios en sus salidas y documentar con mayor precisión el inicio del fuego", afirma Rodríguez. El propio investigador apunta: "si los plazos se cumplen, podríamos tener un modelo para predecir la evolución de los incendios en la zona norte de Zamora en uno o dos años".

Evitar grandes pérdidas

El sistema en el que actualmente trabaja el Grupo de Investigación en Autómatas Celulares y sus Aplicaciones ayudará, una vez perfeccionado, a evitar pérdidas tan importantes como las que se produjeron este último verano en el Parque Natural del Lago de Sanabria. Tres focos ubicados en los términos municipales de Peña Trevinca, Cabezo San Martín y Villanueva de la Sierra consumieron del 29 de septiembre al 10 de octubre más de 10.000 hectáreas de matorral y monte bajo, así como un robledal en la zona de Fontes. Las pérdidas de finales del verano se unieron a las 1.200 hectáreas que el fuego había consumido en la provincia durante el mes de julio en otros cinco incendios intencionados.