Des ballons géants flottant au-dessus des incendies du Colorado pourraient aider à prédire les flammes futures

Des ballons géants flottant au-dessus des feux de forêt du Colorado pourraient aider à prédire les futures flammes.

Autour de la même période, le 1er août, un ballon gonflable géant a été lancé à partir de la plateforme d'un pick-up. Flottant jusqu'à la stratosphère, la région située entre quatre et 31 miles au-dessus de la surface de la Terre, il a pu capturer des photos de haute résolution de l'incendie de la montagne Alexander, près de Fort Collins, et mesurer les points de température au sol.

Le lancement avait été planifié pendant des mois par la startup Urban Sky, qui conçoit des ballons à haute altitude. C'est le premier d'une poignée de ballons prévus pour être déployés au cours des quatre prochaines semaines dans le cadre d'un essai commercial visant à tester la technologie comme moyen peu coûteux de détecter, de suivre et, finalement, de prévenir la propagation des incendies de forêt.

« L'objectif principal est de collecter des informations sur les incendies et de détecter précocement les incendies de forêt », déclare Jared Leidich, cofondateur et directeur technologique d'Urban Sky, à CNN.

Équipés de divers capteurs infrarouges, les ballons cartographient la densité de la végétation et le contenu en humidité au sol, explique-t-il. Ces données sont traitées en temps réel et combinées à des informations sur les coups de foudre secs et autres sources d'allumage pour obtenir un « score de risque » pour certains endroits, permettant ainsi de repérer les zones où un incendie est susceptible de se déclarer.

Un autre capteur mesure la chaleur au sol. « La température est une distinction vraiment importante pour la détection précoce », déclare Leidich. « Pour l'instant, la plupart des incendies sont détectés simplement en raison de la présence de fumée visible... Ce que vous ne pouvez pas déterminer à partir de quelque chose qui fume, c'est si cela représente la fin d'un feu qui couve sur le point de s'éteindre et qui est probablement inoffensif, ou un feu de bâtiment très chaud sur le point de se propager. »

Toutes ces données sont transmises à des ordinateurs au sol via une liaison satellite, accessibles à toute personne disposant d'une connexion Internet. Alors qu'ils sont encore en phase de test, Urban Sky prévoit de télécharger les données dans un système d'intelligence sur les incendies : « Ainsi, en quelques dizaines de secondes à quelques minutes, elles deviendront disponibles pour toute personne qui en a accès, y compris les pompiers », déclare Leidich, ajoutant que cela aidera les organisations à prioriser l'affectation de leurs ressources souvent limitées.

Méthodes existantes

Une gamme d'autres technologies sont déjà utilisées pour suivre les incendies de forêt. Il y a des satellites, qui orbitent dans l'exosphère, entre 375 miles (600 kilomètres) et 6 200 miles (10 000 kilomètres) au-dessus de la Terre, et qui fournissent également des images, mais souvent de qualité beaucoup plus faible que celles d'un des ballons d'Urban Sky.

Les satellites MODIS et VIIRIS, les plus couramment utilisés pour obtenir des données sur les incendies de forêt, « fonctionnent à une résolution de centaines de mètres, ce qui signifie qu'un pixel est environ de la taille d'un pâté de maisons », déclare Leidich. « Nous fonctionnons à une résolution de 3,5 mètres, ce qui signifie qu'un pixel est environ de la taille d'un arbre. »

Les ballons peuvent être lancés à partir de l'arrière d'un camionnette en moins de 10 minutes.

De plus, les satellites orbitent constamment, ils ne pourraient donc passer qu'une ou deux fois par jour au-dessus d'une zone d'incendie de forêt, tandis qu'un ballon peut rester en place au-dessus d'une zone spécifique et envoyer des mises à jour continues. Les opérateurs utilisent des calculs précis de la météo pour choisir où lancer le ballon afin qu'il dérive sur sa cible, et une fois en l'air, il est dirigé par un processus de contrôle d'altitude, où il monte ou descend entre différents courants aériens.

À l'autre extrémité du spectre, il y a des drones, qui sont également utilisés pour obtenir des images aériennes des incendies de forêt. Le niveau de détail est élevé, mais les taux de balayage sont faibles, selon Leidich. « Un drone pourrait être capable de balayer quelque chose comme un kilomètre carré par heure, et notre système peut balayer quelque chose comme 1 000 kilomètres carrés par heure », déclare-t-il.

Les ballons se situent quelque part entre les deux. Leidich estime que leur principal concurrent sur le marché est l'avion piloté, qui peut balayer à une résolution similaire et est également capable de couvrir rapidement le terrain. Cependant, il peut être dangereux de voler au-dessus d'un incendie, et les avions, comme les drones, doivent faire face à la circulation aérienne. Souvent, lorsqu'il y a un incendie de forêt, une zone de restriction de vol temporaire est mise en place autour de la zone, déclare-t-il : « Ils finissent par concurrencer l'espace avec tous les autres avions de lutte contre les incendies qui larguent de l'eau, déplacent du personnel près du feu. »

En revanche, la stratosphère, où les ballons d'Urban Sky volent généralement à une altitude d'environ 60 000 pieds (18 300 mètres), est remarquablement vide. Elle était autrefois le domaine de l'avion supersonique Concorde, mais aujourd'hui, ce sont principalement des ballons météo qui occupent l'environnement proche de l'espace.

Un autre avantage des ballons d'Urban Sky est leur coût, déclare-t-il. Alors que la startup n'a pas encore fixé de prix pour les ballons, son objectif est de les rendre aussi peu coûteux et faciles à utiliser que possible. Ils sont petits et légers, atteignant la taille d'un garage pour deux voitures une fois gonflés, et transportant une charge utile (qui comprend un capteur, une caméra, un mini-ordinateur et des modems radio) qui pèse au maximum 2,7 kilogrammes. Fabriqués dans un matériau résistant et réutilisable, ils peuvent être lancés par un seul opérateur à partir de la plateforme d'un pick-up en moins de 10 minutes, selon Leidich. Une fois qu'ils ont atterri, les ballons seront vérifiés pour les fuites, réparés si nécessaire et pourront être réutilisés.

Le Dr Joshua Fisher, professeur associé de science et de politique environnementale à l'université Chapman de Californie, qui a participé à des recherches financées par la NASA impliquant les ballons d'Urban Sky, estime qu'ils « occupent une place manquante d'observation ».

« Ils peuvent fournir une surveillance continue à haute résolution des incendies de forêt, ils sont faciles à déployer rapidement dans des zones éloignées et ils ont l'avantage supplémentaire de fournir un réseau de communication pour les pompiers au sol qui sont généralement dans une zone éloignée sans communication », déclare-t-il à CNN dans un e-mail.

Assurer une communication en temps réel est crucial. Le Colorado Center of Excellence for Advanced Technology Aerial Firefighting, qui vise à améliorer les pratiques de lutte contre les incendies dans tout l'État, a développé une application mobile qui fournit des données aux premiers intervenants, notamment les emplacements en temps réel des pompiers, des avions, des périmètres d'incendie et des impacts de foudre. Le défi consiste à maintenir une connexion mobile, qui est souvent absente dans les zones éloignées où les incendies de forêt se déclarent. Ben Miller, le directeur du centre, déclare à CNN que des ballons pourraient fournir une solution de connectivité, ajoutant qu'il est actuellement impliqué dans un projet avec une autre société de ballons à haute altitude, Aerostar, basée dans le Dakota du Sud, qui vise à fournir une couverture cellulaire persistante depuis la stratosphère.

Vue d'ensemble

Avec le changement climatique, les incendies de forêt sont de plus en plus importants, intenses et fréquents. Au Colorado, le climat a réchauffé d'environ 2 degrés Fahrenheit au cours des 30 dernières années et les 10 plus grands incendies de l'histoire de l'État ont tous eu lieu depuis 2002.

Dr. Riley Reid, responsable du programme de gestion des incendies de forêt d'Urban Sky, espère que les ballons aideront non seulement les pompiers à détecter les incendies dès le début, mais aussi les scientifiques à comprendre la nature des incendies de forêt de manière plus large, ainsi que l'utilisation potentielle des "brûlages contrôlés" - la pratique consistant à allumer intentionnellement un feu dans une zone de végétation pour maintenir la santé de la forêt et prévenir les incendies de forêt non contrôlés.

"Le changement climatique se produit, il y a des températures plus élevées et une sécheresse plus longue, des saisons d'incendies plus longues. La meilleure façon de lutter contre le problème est d'obtenir des données plus précises", déclare-t-elle à CNN.

Même après un incendie, les ballons peuvent fournir des données essentielles sur l'impact de l'incendie. Par exemple, Urban Sky a précédemment travaillé avec le Service géologique des États-Unis (USGS) pour recueillir des données sur la quantité de forêt brûlée et identifier les zones propices aux glissements de terrain.

Dans les prochains mois, la société prévoit de commencer à commercialiser les ballons, avec le soutien d'une subvention du programme NASA FireSense. Elle souhaite créer un modèle à la fois pour vendre les ballons directement et pour exploiter les ballons elle-même tout en vendant des données en tant que service.

"À mesure que les incendies de forêt continuent d'augmenter en fréquence, en intensité, en ampleur et en durée, une telle technologie pour gérer les incendies de forêt ne pourrait pas venir plus tôt", déclare Fisher.