Porta el nom de la deessa romana de la seguretat i el benestar, però no és una qüestió de fe: és una demostració de com la ciència pot ajudar a combatre una més de les conseqüències negatives del canvi climàtic, l’increment de focs forestals. D’això tracta el Projecte Salus, la iniciativa a quatre bandes impulsada per la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), les empreses Mitiga Solutions i Helipistas i el Barcelona Supercomputing Center (BSC) per portar les simulacions en alta definició i en temps real d’incendis a un nou nivell.
La justificació és evident: entre el 2000 i el 2017, la crema de boscos va provocar pèrdues quantificades en prop de 54.000 milions d’euros a Europa, i l’estat espanyol ha estat un dels més afectats, amb 219 focs quantificats entre 2011 i 2022 i danys per valor de 525 milions d’euros. Més enllà de la pèrdua del medi natural, aquestes catàstrofes també empitjoren l’estat de la capa d’ozó pel diòxid de carboni que generen. D’acord amb un informe publicat per Copernicus aquest mes d’agost, l’acumulació d’incendis experimentats durant aquell mes va disparar els nivells de CO₂ emesos a l’Estat, fins al punt de passar d’estar per sota de la mitjana acumulada entre 2003 i 2024 a triplicar-la en qüestió de dues setmanes.
El projecte en qüestió, finançat a través del Ministeri de Ciència i Innovació del govern espanyol a través de fons europeus Next Generation, ha tingut una durada de tres anys i s’ha tancat aquest mes de novembre, però per trobar-ne l’origen cal viatjar fins dues dècades enrere. “Fa prop de vint anys que vam començar amb els incendis forestals; va sortir per una col·laboració amb el CREAF per fer simulacions”, rememora la doctora Anna Cortés, cap del grup de recerca HPCA4SE (High Performance Computing for Science and Engineering) de la UAB i responsable tècnica del projecte. El seu grup d’investigació, especialitzat en computació, treballava en metodologies que ajudessin a accelerar les eines de simulació d’incendis que existien en aquell moment, una línia d’investigació que han tirat endavant amb múltiples TFG, TFM i projectes europeus.
Helicòpters, prediccions amb IA i simulacions en temps real
En aquest trajecte, els investigadors de la UAB van acabar coneixent i col·laborant amb Helipistas, una companyia assentada a Ullastrell (Vallès Occidental) i especialitzada en operacions amb helicòpters. “Cada any liciten els seus serveis en època d’incendis i gestionen molts dels vols que porten els comandaments dels Bombers, i vam començar a parlar per veure com podíem col·laborar amb una eina que fos útil per a ells i suposés un plus a les licitacions”, explica Cortés. Combinant la possibilitat de tenir helicòpters per fer proves, i aprofitant un conveni amb el Servei Meteorològic de Catalunya, ambdues entitats van iniciar una primera prova pilot en què van començar a desenvolupar simulacions en temps real a partir de les prediccions meteorològiques de cada dia.
A partir d’aquest primer intent, l’equip de HPCA4SE va començar a cercar i participar en diversos projectes europeus amb resultats diversos, fins que acabar coincidint amb Mitiga Solutions. Aquesta empresa derivada del BSC és la creadora d’EarthScan, una plataforma operada amb intel·ligència artificial que permet fer prediccions de risc climàtic per a companyies asseguradores. “Van començar amb volcans, i ara també fan incendis, inundacions… i necessiten tenir simulacions molt ràpides i que se’n puguin fer moltes, perquè ells fan mapes probabilístics”, comenta la investigadora de la UAB.
Amb Mitiga Solutions (i de bracet, el BSC) i Helipistas a bord, l’equip liderat per Cortés va aconseguir el finançament per al finalment denominat Projecte Salus. La iniciativa ha consistit en el desenvolupament d’un nou simulador d’incendis forestals que segueix l’estàndard del sector en entrades i sortides d’informació, però amb canvis importants que permeten millorar-ne notablement el rendiment: “Els d’abans han estat codificats i dissenyats per no informàtics, i a vegades quedaven encallats. El que hem fet acaba sempre totes les simulacions, és fiable, té una estructura robusta i s’ha provat dins de l’entorn de Mitiga”.
Cortés: “El sistema que hem fet acaba sempre totes les simulacions, és fiable, té una estructura robusta i s’ha provat dins de l’entorn de Mitiga”
La solució que han desenvolupat trenca amb l’estructura clàssica emprada fins ara en els simuladors d’incendis, que parteixen del que anomenen forma el·líptica, en la qual “el perímetre de l’incendi es defineix amb una sèrie de puntets que s’ajunten fent un polígon”. Aquesta metodologia té un problema: parteix d’un ordre preestablert de tots aquests punts, i cada vegada que se’n modifica un, cal recalcular el perímetre. “Això vol dir aplicar uns algoritmes que entren en bucles molt llargs, a vegades infinits, i s’acaben bloquejant”, detalla Cortés.
La via per la qual han optat al HPCA4SE ha estat apostar pel que denominen núvol de punts, en el qual cadascun és totalment independent de la resta i no està encotillat per un ordre concret. “Això fa que els punts es moguin per lliure i diverses vegades, amb un límit, i l’algoritme fa el perímetre sense saber en quin ordre estan”, apunta la investigadora en cap. Gràcies a això, han aconseguit un sistema que per tenir “simulacions en molt alta resolució i més ràpides que els algoritmes d’abans”.
Multitud de fonts per assegurar la precisió del sistema
Per desenvolupar aquesta eina de simulacions, l’equip han fet servir diverses noves fonts d’entrada d’informació en temps real per afinar al màxim les prediccions. Per una banda, les dades satel·litàries que reben de la zona afectada; per l’altra, les càmeres visuals i tèrmiques i els sensors LIDAR (làsers de teledetecció) instal·lats als helicòpters d’Helipistas.
A més, també s’han fet proves pilot amb agents forestals en cremes prescrites per posar a prova el sistema; i s’ha col·laborat amb el cos de protecció civil de Portugal, que els han facilitat dades recopilades d’incendis forestals per entrenar l’algoritme. Finament, s’ha fet una prova amb una associació de veïns de Collserola, als quals s’ha facilitat una aplicació mòbil des d’on poden avisar d’incendis en ubicacions concretes i en temps real. Aquesta informació s’envia al sistema, es verifica i permet enviar avisos d’alerta per començar a simular l’evolució i generar mapes de probabilitat.
El Projecte Salus combina dades de satèl·lits, l'històric d'incendis forestals del cos de protecció civil portuguès i diverses proves pilot amb cremes prescrites, entre altres
Amb el consorci finalitzat, i en ple procés de redacció de justificants i documents, ara tocarà veure com s’aprofiten els fruits de la investigació i com arriba a la societat. “El projecte està pensat perquè les empreses tinguin un plus: a Mitiga, els pot generar mapes de probabilitat per a asseguradores amb molta més fiabilitat i rapidesa; a Helipistas, li permet tenir un avantatge en les seves licitacions per portar els comandaments dels grups d’actuacions forestals”, detalla Cortés.
També caldrà avaluar detalladament les diverses llicències tecnològiques que han fet servir i com això afecta el resultat final. A més, els participants voldrien intentar captar un nou projecte de finançament per continuar afinant el simulador, especialment en l’àmbit dels sensors LIDAR, que no van poder analitzar tan profundament com voldrien. Amb tot, els investigadors ho tenen clar: “Quan estigui tot acceptat i publicat, i la llicència decidida, el codi el volem obert perquè la gent el pugui fer servir i ens referenciï”.