Onderzoek toont aan: Versterking van woningen en defensieve ruimtes kan wildschade halve ren

Na de verwoestende bosbranden in januari die hele buurten in Los Angeles verwoestten, waardoor 12.900 huishoudens ontheemd raakten en geschatte verliezen van $30 miljard ontstonden, zijn de vele andere brandgevoelige gemeenschappen in Californië op zoek naar oplossingen om zichzelf beter te beschermen.

Een nieuwe studie, geleid door UC Berkeley, biedt deze gemeenschappen en hun wetgevers bruikbare gegevens over hoe strategieën voor het verminderen van bosbrandrisico’s de destructiviteit van bosbranden met maar liefst 50% kunnen verminderen. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications.

Een optie om schade door bosbranden te verminderen, is het versterken van woningen, wat verschillende structurele aanpassingen beschrijft die huiseigenaren kunnen gebruiken om hun huizen minder vatbaar voor brand te maken. Dit omvat het gebruik van brandwerende bekledings- en dakmaterialen, het bedekken van ventilatieopeningen om te voorkomen dat vonken het huis binnendringen, en het upgraden naar dubbele beglazing die minder snel breekt bij brand.

Een andere strategie, ‘defensible space’, verwijst naar een vegetatievrije “bufferzone” rond een huis of structuur. Aangezien het renoveren van bestaande woningen niet altijd eenvoudig of goedkoop is, zijn gegevens over de effectiviteit van deze maatregelen cruciaal om toekomstige investeringen te rechtvaardigen.

In de studie gebruikten de onderzoekers geavanceerde simulatie-instrumenten voor bosbranden, gecombineerd met gegevens uit de echte wereld van vijf van de meest destructieve branden die vóór 2022 in Californië plaatsvonden, om de impact van deze strategieën te kwantificeren.

Ze ontdekten dat het versterken van woningen en defensible space samen het aantal huizen en andere structuren dat een brand overleeft kan verdubbelen. Opmerkelijk is dat ze ook aantoonden dat het simpelweg verwijderen van de vegetatie binnen een straal van 1,5 meter van woningen — het onderwerp van de voorgestelde Zone Zero-regels in Californië — de structurele verliezen met 17% kan verminderen.

“Ik beschouw dit als zeer krachtig bewijs dat de mitigatiemaatregelen die we ter beschikking hebben, zoals het versterken van woningen en defensible space, daadwerkelijk een echte effectiviteit in de praktijk hebben,” zei senior auteur van de studie, Michael Gollner, universitair hoofddocent werktuigbouwkunde aan Berkeley.

Deze strategieën kunnen verder verlies en overlijden voorkomen door de verspreiding van brand te vertragen, waardoor bewoners meer tijd hebben om te evacueren en hulpdiensten meer tijd hebben om ter plaatse te komen, aldus Gollner.

“We kunnen niet altijd de afstand tussen structuren of de blootstelling aan vlammen en vonken veranderen,” merkte Gollner op. “Maar zelfs binnen die beperkingen hebben we nog steeds de kracht om de vernietiging te halveren, zo niet meer. Dat is zeer krachtig.”

Investeringen in mitigatie betalen zich uit

Om de impact van strategieën voor het verminderen van bosbrandrisico’s te meten, maakte een onderzoeksteam onder leiding van Gollner en postdoctoraal onderzoeker Maryam Zamanialaei gebruik van de unieke database voor schade-inspectie van CAL FIRE (DINS), die gegevens bevat van on-site enquêtes van alle structuren die zijn beschadigd of verwoest tijdens grote bosbranden in Californië sinds 2013.

De studie richtte zich op de Tubbs- en Thomas-branden van 2017, de Camp-branden van 2018, de Kincade-branden van 2019 en de Glass-branden van 2020. Om een uitgebreide dataset op te bouwen, voegden de onderzoekers informatie toe van verschillende andere geospatiale bronnen om de afstand tussen elk gebouw, de gebruikte bouwmaterialen en de dichtheid van de vegetatie rond elke structuur beter te definiëren.

Een uniek aspect van de studie was het gebruik van geavanceerde simulatie-instrumenten om te modelleren hoe bosbrand zich door elke gemeenschap zou kunnen verspreiden, waardoor de onderzoekers rekening konden houden met de brandblootstelling van elke structuur.

Door geavanceerde machine learning-technieken toe te passen op de gecombineerde dataset, ontwikkelden ze een datagestuurd model dat de overlevingskans van structuren met 82% nauwkeurigheid voorspelt en ontrafelt hoe factoren zoals de afstand tussen structuren, brandblootstelling, bouwmaterialen en defensible space samen de risico’s beïnvloeden.

“We wilden de risicofactoren identificeren die een structuur kwetsbaar maken voor verlies,” zei Zamanialaei. “Het is mogelijk dat een goed beschermde woning een lage kans op overleving heeft vanwege alles wat eromheen staat,” voegde Gollner toe. “Het model stelt ons in staat om te zien wat de impact van elke factor is en hoe ze met elkaar samenhangen.”

Hun onderzoek identificeerde de afstand tussen structuren als de meest invloedrijke factor die bijdraagt aan structureel verlies, vooral in dichtbebouwde gebieden waar bosbrand van gebouw naar gebouw verspreidt. De lengte van de vlammen bleek ook een kritische bijdrage te leveren.

Bovendien droegen bouwkenmerken zoals buitenbekleding en raam materialen aanzienlijk bij aan de kwetsbaarheid van structuren. De bevindingen benadrukken hoe de indeling van gebouwen en de blootstelling aan vlammen, gecombineerd met weerstand tegen ontsteking, allemaal bijdragen aan het risico van bosbranden.

Echter, voor mitigatiestrategieën om het beste te functioneren, moeten ze door iedereen in een brandgevoelige gemeenschap worden aangenomen, aldus Gollner. Zoals de hevige debatten over de Zone Zero-regels illustreren, kan het uitdagend zijn om de sociale en politieke wil te cultiveren om deze veranderingen op grote schaal door te voeren.

“Veel van wat je kunt doen om te voorkomen dat deze branden zich door de hele gemeenschap verspreiden, gebeurt op het terrein van een individu en hangt af van wat je buur doet,” zei Gollner. “Dit is een echt uitdagend sociaal, economisch en politiek probleem dat veel samenwerking vereist.”

Hij hoopt dat de studie het belang — en de positieve impact — van dit uitdagende werk verder onderstreept. “We moeten de investeringen die we doen in mitigatie rechtvaardigen, en ik was blij te zien dat we voor velen van hen een significante terugverdientijd in termen van risicoreductie zien,” aldus Gollner.