يمكن لنموذج التعلم الآلي تقييم فعالية استراتيجيات الإدارة للوقاية من حرائق الغابات

يمكن لنموذج التعلم الآلي تقييم فعالية استراتيجيات الإدارة للوقاية من حرائق الغابات

14 أكتوبر , 2022

ترجم بواسطة:

منار مهند

دقق بواسطة:

زينب محمد

تُشكل حرائق الغابات تهديدًا متناميًا في عالم يُشكّله تغير المناخ. الآن، طور باحثون في جامعة آلتو نموذجًا للشبكة العصبونية يمكنه التنبؤ بدقة بحدوث الحرائق في الأراضي الخثية (نظام إيكولوجي حيوي). واستخدموا النموذج الجديد لتقييم تأثير الاستراتيجيات المختلفة لإدارة مخاطر الحريق وحددوا مجموعة من التدخلات التي من شأنها أن تقلل من حدوث الحرائق بنسبة 50-76%؜.

ركزت الدراسة على إقليم بورنيو في وسط كاليمانتان في إندونيسيا، والذي يضم أعلى كثافة لحرائق الأراضي الخثية في جنوب شرق آسيا. أثرت مياه الصرف الداعمة للزراعة والتوسع السكني على الأراضي الخثية وجعلتها أكثر عُرضة للحرائق المتكررة.

بالإضافة إلى تهديد الأرواح وسُبل العيش، تُطلق حرائق الأراضي الخثية كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون. لكن واجهت استراتيجيات الوقاية صعوبات بسبب عدم وجود روابط واضحة ومحددة بين التدخلات المقترحة وخطر اندلاع الحرائق.

يستخدم النموذج الجديد القياسات المتخذة قبل كل موسم حريق في 2019-2022  للتنبؤ بتوزيع حرائق الأراضي الخثية. بينما يمكن تطبيق النتائج على نطاق واسع على الأراضي الخثية في أماكن أخرى، يتعين إجراء تحليل جديد لسياقات أخرى.  أوضح ألكسندر هورتون، وهو باحث ما بعد الدكتوراه الذي أجرى الدراسة: “يمكن استخدام منهجيتنا في سياقات أخرى، إلا أن هذا النموذج المحدد يتعين إعادة تأهيله على البيانات الجديدة”.

استخدم الباحثون شبكة عصبية تلافيفية لتحليل 31 متغيرًا، مثل نوع الغطاء الأرضي ومؤشرات ما قبل الحريق للغطاء النباتي والجفاف. وبمجرد التأهيل، تنبأت الشبكة باحتمالية نشوب حريق في الأراضي الخثية في كل بقعة على الخريطة، مما أدى إلى توزيع متوقع للحرائق لهذا العام.

عمومًا، كانت تنبؤات الشبكة العصبية صحيحة بنسبة 80-90٪. وعلى الرغم من أن النموذج كان صائبًا بمعظم الحالات في التنبؤ بنشوب حريق، فقد فوتَ أيضًا العديد من الحرائق التي وقعت فعلًا. لم يتنبأ النموذج بحوالي نصف الحرائق المرصودة، مما يعني أنها ليست مناسبة كنظام تنبؤي للإنذار المبكر. وعادةً يمكن التنبؤ بتجميعات أكبر من الحرائق بشكل جيد، في حين أن الحرائق المعزولة غالبًا ما تفوتها الشبكة. ومع مزيدٍ من العمل، يأمل الباحثون في تحسين أداء الشبكة بحيث يمكن أن تكون أيضًا بمثابة نظام إنذار مبكر.

استفاد الفريق من حقيقة أن تنبؤات الحرائق صحيحة لاختبار تأثير استراتيجيات إدارة الأراضي المختلفة. بمحاكاة التدخلات المختلفة، وجدوا أن الاستراتيجية الأكثر فعالية هي تحويل الشجيرات والأحراش إلى غابات مستنقعات، مما يقلل من حدوث الحرائق بنسبة ٥٠٪.  إذا اقترن هذا مع سد جميع قنوات الصرف باستثناء القنوات الرئيسية، فإن الحرائق ستنخفض بنسبة 70٪ إجمالاً.

 على أي حال، فإن مثل هذه الاستراتيجيات سيكون لها عيوب اقتصادية واضحة.  أشار هورتون إلى حاجة المجتمع المحلي الماسة إلى زراعة طويلة الأمد ومستقرة لتعزيز الاقتصاد المحلي.

تتمثل الاستراتيجية البديلة في الزراعة على نطاق أكبر، حيث إن الإدارة الجيدة تقلل إلى حدٍ كبير من احتمال نشوب حريق، إلا أن المزارع تُعد من بين العوامل الرئيسية الدافعة لانحسار الغابات. ويشير هورتون إلى أن المزارع مملوكة في الغالب لشركات كبرى، غالبًا ما يكون مقرها خارج بورنيو، مما يعني أن الأرباح لا تعود مباشرةً إلى الاقتصاد المحلي بما يتجاوز توفير العمالة اللازمة للقوى العاملة المحلية.

وختامًا، يجب أن توازن استراتيجيات الوقاية من الحرائق بين المخاطر والفوائد والتكاليف، ويُوفر هذا البحث المعلومات اللازمة للقيام بذلك، كما يُوضح البروفيسور ماتي كومو، وهو الذي قاد فريق الدراسة: “حاولنا تحديد كيفية عمل الاستراتيجيات المختلفة، إلا أن الأمر يتعلق بإعلام صانعي السياسات أكثر من توفير الحلول المباشرة”.

المصدر:  https://phys.org

ترجمة: منار مهند

مراجعة وتدقيق: زينب محمد


اترك تعليقاً

القائمة البريدية

اشترك في قائمتنا البريدية ليصلك جديد مقالاتنا العلمية وكل ماهو حصري على مجموعة نون العلمية

error: Content is protected !!