science >> Wetenschap >  >> Natuur

Nieuwe tijdlijn van dodelijkste bosbrand in Californië kan levensreddend onderzoek en actie leiden

NIST-onderzoeker en brandbeveiligingsingenieur Alexander Maranghides bekijkt een landschap dat is ontsierd door het kampvuur tijdens een inzet voor het verzamelen van veldgegevens. Krediet:NIST

Op een frisse novemberochtend in 2018, een brand ontstoken in een afgelegen stuk canyon in Butte County, Californië, een regio genesteld tegen de westelijke hellingen van de bergen van de Sierra Nevada. Gevoed door een zee van tondel gecreëerd door droogte, en voortgestuwd door krachtige windstoten, de vlammen groeiden en reisden snel. In minder dan 24 uur, het vuur had de stad Paradise en andere gemeenschappen overspoeld, een verkoolde ruïne achterlatend.

De kampvuur was de duurste ramp ter wereld in 2018 en, 85 doden hebben veroorzaakt en meer dan 18 verwoest, 000 gebouwen, het werd zowel de dodelijkste als de meest destructieve bosbrand in de geschiedenis van Californië, twee records die het vuur vandaag de dag nog steeds bezit.

Wat maakte het kampvuur zo verwoestend? En welke lessen kunnen we leren om nog een ramp van deze omvang te voorkomen? Onderzoekers van het National Institute of Standards and Technology (NIST) zijn begonnen deze vragen te beantwoorden door de omstandigheden voorafgaand aan de brand te onderzoeken en de opeenvolging van gebeurtenissen die de eerste 24 uur van zijn voortgang beschrijven nauwgezet te reconstrueren. Een nieuw rapport met de tijdlijn identificeert gebieden waar meer onderzoek nodig is om de veiligheid van mensenlevens te verbeteren en structurele verliezen te verminderen. Het biedt ook een gedetailleerd overzicht van hoe een grote en dodelijke brand voortschrijdt - informatie die steeds waardevoller zal worden naarmate de brandseizoenen steeds intensiever worden.

"De informatie die we op de tijdlijn hebben verzameld, is op zichzelf al buitengewoon krachtig, niet alleen voor het Paradijs, maar ook voor andere soortgelijke gemeenschappen, om hen te helpen begrijpen wat ze kunnen tegenkomen en beter voor te bereiden, of het nu op het niveau van de gemeenschap of op het niveau van de eerstehulpverlener is, " zei NIST brandbeveiligingsingenieur Alexander Maranghides, die de tijdlijnreconstructie leidde.

Om de puzzel van het kampvuur in elkaar te zetten, het team voerde gesprekken met 157 eerstehulpverleners, lokale ambtenaren en nutsbedrijven die tijdens de brand aanwezig waren. Het team documenteerde waarnemingen van vuur of rook en pogingen om de brand te bestrijden of te evacueren, evenals inzichten in de paraatheid van de gemeenschap en de weersomstandigheden.

De onderzoekers probeerden observaties die tijdens de brand waren gedaan te staven met aanvullende gegevensbronnen voordat ze nieuwe puzzelstukjes aan de tijdlijn toevoegden. Met de hulp van het California Department of Forestry and Fire Protection (CAL FIRE), Paradise Police Department en anderen, het team kreeg toegang tot en beoordeelde grote datasets, inclusief radiologs, 911 belt, dashboard- en bodycamera-opnames, en drone- en satellietbeelden. Ze keken ook naar afbeeldingen op sociale media en nieuwsmedia om de waarnemingen van deelnemers aan de discussie te bevestigen.

Aan het einde van het moeizame proces, de auteurs van het rapport hebben er meer dan 2 opgenomen, 200 waarnemingen in de tijdlijn, die is opgedeeld in 15 afzonderlijke segmenten om gelijktijdige gebeurtenissen in verschillende delen van Butte County vast te leggen.

Het onderzoek van het team bracht verschillende omstandigheden in Butte County aan het licht die, bij elkaar genomen, gunstige voorwaarden geschapen voor een inferno. Op de dag dat de brand uitbrak, windstoten waren krachtig, opblazen tot ongeveer 48 kilometer (30 mijl) per uur, en waren bijna uitsluitend naar het zuidwesten gericht, richting Paradise en de kleinere gemeenschappen Magalia en Concow. De 200 dagen van droogte voorafgaand aan de brand hadden ook een groot deel van het weelderige terrein van de regio veranderd in brandbare grond.

En misschien contra-intuïtief, Maranghides zei:de relatief grote afstand tussen de oorsprong van de brand en de rand van het paradijs (ongeveer 11 kilometer, of 7 mijl) bijgedragen aan de massale, 3,2 kilometer (2 mijl) lang vuurfront dat de stad instortte.

"Als een brand ver weg begint, tegen de wind in, dan heeft het tijd om zich te ontwikkelen en uit te breiden. Tegen de tijd dat het de gemeenschap bereikt, is het zo groot en zo krachtig dat het alles kan wegvagen, ' zei Maranghides. 'Maar als het dichterbij ontbrandt, het vuur kan zoveel kleiner zijn. Het neemt een veel kleinere hap uit de gemeenschap, en mensen hebben misschien een kans om te vechten."

Het rapport geeft aan dat stadsfunctionarissen in Butte County zich tot het uiterste hebben ingespannen om zich voor te bereiden op branden, in de weken en maanden voorafgaand aan het opruimen van vegetatieve brandstoffen in de buurt van kritieke infrastructuur en het versterken van noodcommunicatie. Echter, dichte vegetatie had zich nog steeds overal in het Paradijs opgehoopt - een factor die werd versterkt door de bijna 100 jaar dat de stad geen bosbrand had meegemaakt.

De onderzoekers leerden dat, hoewel Paradise middelen ter beschikking heeft gesteld voor bewoners om bomen te verwijderen, velen gingen niet in op het aanbod van de stad. Een deelnemer aan de reconstructie merkte op dat bewoners zich vaak aangetrokken voelden tot de levensstijl van "leven in het bos" die door de stad werd geboden.

Met een scala aan ongunstige omstandigheden in het spel, een vonk in de wildernis werd al snel een razende inferno.

De belegering van het vuur op het Paradijs, die uiteindelijk 85% van de gebouwen van de stad vernietigde, begon voordat de frontlinie de stadsgrenzen bereikte. Regenbuien van brandend puin werden door de wind voor de grote brand naar de stad gedragen, waar de sintels gebouwen en vegetatie deden ontbranden, de stad doorzeven met tientallen kleinere branden die kostbare brandbestrijdingsmiddelen opslokten.

De structuurvernietigende aanval van het kampvuur waren branden die zich binnen en tussen percelen verspreidden, of pakjes, in plaats van van het vuurfront. Bronnen zoals brandende schuren, planten, voertuigen en aangrenzende huizen zorgden ervoor dat veel gebouwen in brand vlogen, hetzij door direct contact met vlammen of door in pakketten gegenereerde sintels.

De verdedigingswerken van Paradise vielen snel toen het vuurfront de stad bereikte. De incidentcommandant die de hulpdiensten leidde, herkende de snelheid en intensiteit van de brand en beval zijn personeel slechts 45 minuten na aankomst van de brand alle bluspogingen te staken. "Red levens, evacuatie in beweging houden, ', zei de incidentcommandant over de radio.

Hoewel de focus van de hulpverlening vernauwde op het redden van levens, evacuatie-inspanningen werden verstikt door burn-overs - levensbedreigende gebeurtenissen waarbij bewoners of eerstehulpverleners worden overspoeld door vlammen, ze af te snijden van vluchtroutes. Over Paradise en Concow waren er minstens 19 burn-overs, waarvan sommige betrekking hadden op neergestorte hoogspanningslijnen of vlammende vegetatie die wegen blokkeerden, een patstelling veroorzaken en levens in gevaar brengen.

Vroeger, geregistreerde burn-overs waren schaars, met rapporten die weinig of geen toeschrijven aan de meeste branden. Er zijn er bijna geen die zo zwaar onder de loep zijn genomen als het kampvuur, echter, wat het hoge aantal gedocumenteerde burn-overs van het evenement gedeeltelijk zou kunnen verklaren. Een andere kritische bijdrage was waarschijnlijk de zwaar beboste natuur van Paradise, zei Maranghides.

De overvloed aan burn-overs tijdens het kampvuur staat misschien niet op zichzelf, maar onderdeel van een grotere trend, vooral voor gemeenschappen waar gedurende vele jaren vegetatieve brandstoffen zijn ontstaan.

"De aanzienlijke activiteit die we de afgelopen jaren hebben meegemaakt, kan erop wijzen dat burn-overs vaker voorkomen dan vroeger, " zei CAL FIRE-chef Steven Hawks, een co-auteur van het rapport. "Mijn gevoel is dat, omdat branden nu zo snel branden, er is meer kans dat mensen vast komen te zitten."

Met dit rapport, NIST heeft licht geworpen op de vele aspecten van de meervoudige aanval van het Kampvuur. Onderzoek naar deze bedreigingen zou kritieke kennislacunes kunnen opvullen, de weg vrijmaken voor op wetenschap gebaseerde codes, normen en praktijken die gemeenschappen kunnen helpen branden te slim af te zijn.

Wat is er dringend nodig, de auteurs schrijven, zijn methoden om de ernst van burn-overs vast te leggen en een beter begrip te krijgen van hoe ze zich in de eerste plaats voordoen. Studies op dit gebied kunnen plaats maken voor richtlijnen over het verkleinen van de kans en het beschermen van evacuatieroutes.

Wat betreft gebouwen, er zijn al twee opties bekend om hun overlevingskansen bij een natuurbrand te vergroten. De eerste is ervoor te zorgen dat brandbare items binnen een perceel (planten, schuren, etc.) niet te dicht bij een structuur staan, en de tweede is het verhogen van de brandwerendheid van de materialen van een constructie. Maar het vinden van een kosteneffectieve balans tussen beide is moeilijk met de beperkte informatie over hoe verschillende brandstofbronnen gebouwen bedreigen.

"We moeten ons begrip op perceelsniveau verbeteren, omdat het de blootstellingen op perceelsniveau zijn die de overlevingskansen van het gebouw bepalen, "Zei Maranghides. "Je kunt niet zomaar naar het gebouw kijken als er niets omheen is."

Zodra onderzoekers cijfers kunnen geven over het gedrag van sintels en brandbare stoffen in percelen, het kan duidelijker worden wat een bepaald gebouw qua afstand en verharding nodig heeft om een ​​natuurbrand te weerstaan.

Stadsfunctionarissen kunnen de tijdlijn van het rapport ook gebruiken voor noodplanning. Door een gedetailleerde beschrijving van gebeurtenissen zoals burn-overs voor zich te hebben, leden van gemeenteraden of openbare werken in regio's die gevoelig zijn voor natuurbranden, zouden hun eigen noodplannen kunnen evalueren en mogelijk kwetsbaarheden kunnen identificeren.

Er is momenteel geen standaardmethode om de natuurbrandgevaren van gemeenschappen te vergelijken. Dus, hoewel de onderzoekers individuele overeenkomsten konden trekken tussen Paradise en andere gemeenschappen in Noord-Californië, ze waren er niet zeker van hoe de stad zich als geheel vergeleek. Het team wilde deze kloof overbruggen door een kader te ontwikkelen in de vorm van een document dat stadsambtenaren aanmoedigt om specifieke informatie over brandstoffen, bevolking, noodmeldingen en andere aspecten van de gemeenschap.

Indien aangenomen en toegepast in de gehele staat in Californië en in andere gebieden die gevoelig zijn voor bosbranden, het frame, die in het rapport staat, kan gebieden blootleggen die het meest risico lopen en aandacht en middelen verdienen, zei Maranghides.

In de handen van eerstehulpverleners, het nieuwe rapport zou waardevol trainingsmateriaal kunnen worden. Met behulp van gegevens over hoe snel en intens de brand groeide, commandanten zouden oefeningen op tafel kunnen bouwen om te oefenen met het inzetten van brandbestrijdingsmiddelen om de verspreiding ervan tegen te gaan en levens te redden.

Een evenement op de schaal van het kampvuur maakt duidelijk dat actie op alle niveaus nodig is om gemeenschappen te beschermen tegen bosbranden, zei Havik. En die behoefte is nu misschien wel urgenter dan ooit.

"Vooruit gaan, er is geen reden om aan te nemen dat de brandactiviteit en de ernst binnenkort zullen afnemen, " zei Hawks. "We zullen nooit van bosbranden afkomen, natuurlijke of door de mens veroorzaakte. Maar we kunnen leren leven met en samenwerken om ze te verminderen."

Het volledige rapport is nu beschikbaar, samen met verschillende kaarten die de branduitbreiding weergeven. De tijdlijn van de voortgang van de brand zal de basis vormen voor de volgende rapporten over evacuatie en noodhulp tijdens het kampvuur die het NIST-team van plan is de komende maanden te publiceren.