Κάθε καλοκαίρι, όταν ξεσπούν μεγάλες δασικές πυρκαγιές, το ενδιαφέρον στρέφεται συνήθως στον καιρό της ημέρας: στη ζέστη, στους ισχυρούς ανέμους, στις πολύ χαμηλές υγρασίες και στις ακραίες ριπές που δυσκολεύουν την κατάσβεση. Όλα αυτά είναι καθοριστικά. Όμως δεν είναι όλη η ιστορία. Μια μεγάλη πυρκαγιά δεν συναντά ένα φυσικό περιβάλλον που δημιουργήθηκε μέσα σε λίγες ώρες. Το έδαφος, η βλάστηση και η καύσιμη ύλη έχουν ήδη περάσει από εβδομάδες ή και μήνες με περισσότερες ή λιγότερες βροχές, υψηλότερες ή χαμηλότερες θερμοκρασίες και διαφορετικούς ρυθμούς ξήρανσης. Τα συμπεράσματα που είχαμε αποκομίσει ήταν θετικά όταν αναλύσαμε τον δείκτη υγρασίας εδάφους στη χώρα μας εως τα τέλη Ιουνίου σε σχετικό άρθρο. . Με αυτή τη σκέψη ξεκινήσαμε να εξετάζουμε ένα απλό αλλά ουσιαστικό ερώτημα:
Μπορούμε ήδη από τον Ιούνιο να πάρουμε μια πρώτη ένδειξη για το αν το φυσικό περιβάλλον μπαίνει σε πιο ευάλωτη κατάσταση απέναντι σε μεγάλες καμένες εκτάσεις;
Αντί να κοιτάξουμε μόνο μία μεταβλητή, όπως τη θερμοκρασία ή τη βροχή, εξετάσαμε μια συνολικότερη εικόνα: πόσο είχε βρέξει, πόσο ζεστός και ξηρός ήταν ο καιρός, πόσο ισχυροί ήταν οι άνεμοι και, κυρίως, πόση υγρασία είχε απομείνει στο έδαφος και στη ριζόσφαιρα. Η ανάλυση αφορούσε 13 Περιφέρειες της Ελλάδας και την περίοδο 2017–2021. Ο Ιούνιος χωρίστηκε σε δύο μέρη, το πρώτο και το δεύτερο δεκαπενθήμερο, ώστε να εξεταστεί αν η κατάσταση προς το τέλος του μήνα δίνει διαφορετικά μηνύματα σε σχέση με τις πρώτες ημέρες του καλοκαιριού.
Σχήμα 1 — Πώς έγινε η ανάλυση
Σχήμα 1. Η μεθοδολογική ροή της μελέτης: συνδυασμός δεδομένων πυρικής δραστηριότητας και καμένων εκτάσεων με μετεωρολογικά και εδαφικά δεδομένα, ανάλυση ανά Περιφέρεια και έτος, διαχωρισμός του Ιουνίου σε H1 και H2 και διαδοχικοί έλεγχοι από απλές συσχετίσεις έως panel models, robustness tests και out-of-sample validation.
Το στοιχείο που ξεχώρισε περισσότερο
Από όλους τους παράγοντες που εξετάσαμε, ένας έδωσε το πιο σταθερό σήμα: η υγρασία της ριζόσφαιρας.
Με απλά λόγια, όσο ξηρότερο ήταν το εδαφικό περιβάλλον που τροφοδοτεί και επηρεάζει τη βλάστηση, τόσο πιο έντονη ήταν η σύνδεση με αυξημένη πυρική δραστηριότητα και, κυρίως, με μεγαλύτερες καμένες εκτάσεις. Αυτό δεν σημαίνει ότι ένα ξηρό έδαφος «προκαλεί» από μόνο του μια πυρκαγιά. Η έναρξη μιας φωτιάς εξαρτάται από πολλούς διαφορετικούς φυσικούς και ανθρώπινους παράγοντες. Σημαίνει όμως ότι το φυσικό περιβάλλον μπορεί να βρίσκεται ήδη σε μια περισσότερο ευάλωτη κατάσταση. Και όταν πάνω σε αυτήν προστεθούν ισχυροί άνεμοι, υψηλές θερμοκρασίες και χαμηλή σχετική υγρασία, μια πυρκαγιά μπορεί να εξελιχθεί πολύ πιο επιθετικά.
Με άλλα λόγια, ο ακραίος καιρός της ημέρας είναι ο επιταχυντής. Η προετοιμασία του περιβάλλοντος όμως έχει αρχίσει νωρίτερα. Δεν επρόκειτο για ένα εντυπωσιακό αποτέλεσμα που εμφανίστηκε μόνο σε μία χρονιά. Όταν αφαιρούσαμε διαδοχικά κάθε έτος από την ανάλυση και επαναλαμβάναμε τους ελέγχους, η σχέση της χαμηλής υγρασίας της ριζόσφαιρας με την αυξημένη πυρική επιβάρυνση παρέμενε σταθερή.
Σχήμα 2 — Πόσο σταθερό ήταν το εύρημα της υγρασίας της ριζόσφαιρας
Σχήμα 2. Η σχέση της χαμηλότερης υγρασίας της ριζόσφαιρας με αυξημένη πυρική δραστηριότητα διατήρησε το ίδιο αρνητικό πρόσημο και στις πέντε leave-one-year-out δοκιμές. Η στατιστική σημαντικότητα παρέμεινε στις περισσότερες επαναλήψεις, τόσο για την καμένη έκταση όσο και για τον αριθμό πυρκαγιών.
Το εύρημα αυτό ήταν ιδιαίτερα σημαντικό, γιατί έδειξε ότι δεν επρόκειτο απλώς για μια συγκυριακή σχέση ενός συγκεκριμένου έτους, αλλά για ένα μοτίβο που επανεμφανιζόταν όταν άλλαζε το δείγμα.
Γιατί δεν αρκεί να λέμε απλώς «δεν έβρεξε»
Η ποσότητα της βροχής είναι σημαντική, αλλά δεν λέει ολόκληρη την ιστορία. Δύο περιοχές μπορεί να έχουν δεχθεί παρόμοιο ύψος βροχής και παρ’ όλα αυτά να βρίσκονται σε εντελώς διαφορετική κατάσταση. Έχει σημασία πότε έβρεξε, με ποια ένταση, αν ακολούθησαν πολλές θερμές ημέρες, πόσο έντονη ήταν η εξατμισοδιαπνοή και ποια ήταν η κατάσταση του εδάφους από τους προηγούμενους μήνες.
Η υγρασία της ριζόσφαιρας λειτουργεί περισσότερο σαν μια συνολική αποτύπωση αυτής της πορείας. Γι’ αυτό και στην ανάλυση έδειξε μεγαλύτερη σταθερότητα από πολλές άλλες μεταβλητές. Μια περιοχή μπορεί να μην βρίσκεται σε ακραίο καύσωνα και παρ’ όλα αυτά να έχει ήδη εισέλθει σε δυσμενή κατάσταση, αν το έδαφος έχει χάσει μεγάλο μέρος της υγρασίας του και η βλάστηση έχει ήδη περάσει σε περίοδο έντονης καταπόνησης.
Το δεύτερο μισό του Ιουνίου φαίνεται να έχει μεγαλύτερη σημασία
Ένα ακόμη ενδιαφέρον αποτέλεσμα ήταν ότι το δεύτερο μισό του Ιουνίου έδινε συνολικά καθαρότερο σήμα για τη σοβαρότητα της πυρικής επιβάρυνσης. Αυτό έχει και φυσική εξήγηση. Προς τα τέλη του Ιουνίου το περιβάλλον έχει ήδη περάσει τη μετάβαση από την άνοιξη προς το βαθύτερο καλοκαίρι. Οι θερμοκρασίες έχουν αυξηθεί, η απώλεια υγρασίας επιταχύνεται και η κατάσταση του εδάφους αποτυπώνει πιο καθαρά τη συσσωρευμένη επίδραση της προηγούμενης περιόδου.
Σχήμα 3 — Το δεύτερο μισό του Ιουνίου δίνει καθαρότερο σήμα
Σχήμα 3. Η data-driven εκδοχή του πειραματικού δείκτη παρουσίασε σαφώς καλύτερη εικόνα στο δεύτερο μισό του Ιουνίου, με ισχυρότερες συσχετίσεις με την καμένη έκταση, μεγαλύτερο διαχωρισμό μεταξύ LOW και VERY HIGH και καθαρότερη μονοτονική συμπεριφορά.
Το αποτέλεσμα αυτό δεν σημαίνει ότι στις 30 Ιουνίου μπορούμε να γνωρίζουμε πού θα ξεσπάσει μια πυρκαγιά. Σημαίνει όμως ότι η κατάσταση του περιβάλλοντος προς το τέλος του μήνα μπορεί να μας δώσει χρήσιμες ενδείξεις για το πόσο επιβαρυμένο είναι το φυσικό υπόβαθρο με το οποίο μια περιοχή εισέρχεται στην κύρια αντιπυρική περίοδο. Και αυτή είναι μια πληροφορία που μπορεί να έχει αξία για την επιτήρηση, την προετοιμασία και την κατανομή της προσοχής.
Από την ανάλυση σε έναν πειραματικό δείκτη
Με βάση τα παραπάνω, έγινε μια πρώτη προσπάθεια να συνδυαστούν σε έναν πειραματικό δείκτη τρεις παράγοντες: η ξηρότητα της ριζόσφαιρας, η θερμική επιβάρυνση και ο άνεμος. Η πρώτη εκδοχή δεν λειτούργησε καλά. Όταν δόθηκε ίδια βαρύτητα και στους τρεις παράγοντες, οι κατηγορίες κινδύνου δεν ξεχώριζαν καθαρά μεταξύ τους. Η καμένη έκταση δεν αυξανόταν σταθερά από τις χαμηλότερες προς τις υψηλότερες κατηγορίες. Αυτό όμως ήταν ένα χρήσιμο αποτέλεσμα. Έδειξε ότι δεν αρκεί να βάζουμε όλες τις μετεωρολογικές μεταβλητές σε έναν μέσο όρο και να περιμένουμε ότι θα προκύψει ένας καλός δείκτης. Οι παράγοντες δεν έχουν την ίδια σημασία. Στη συνέχεια δοκιμάστηκαν διαφορετικές βαρύτητες, με μεγαλύτερη έμφαση στην εδαφική ξηρότητα, καθώς και μια data-driven εκδοχή, στην οποία τα βάρη προέκυπταν από τα ίδια τα δεδομένα.
Σχήμα 4 — Ποια εκδοχή του δείκτη λειτούργησε καλύτερα
Σχήμα 4. Σύγκριση των τριών τελικών εκδοχών του πειραματικού δείκτη. Η data-driven εκδοχή W3 είχε την καλύτερη συνολική out-of-sample επίδοση, ενώ η W2, με μεγαλύτερη βαρύτητα στην εδαφική ξηρότητα, ακολούθησε με επίσης μονοτονική και σταθερή συμπεριφορά.
Το αποτέλεσμα έδειξε ότι η καλύτερη εκδοχή δεν ήταν αυτή που έδινε ίδια σημασία σε όλους τους παράγοντες, αλλά εκείνη που επέτρεπε στα ίδια τα δεδομένα να καθορίσουν τη σχετική βαρύτητά τους.
Το πιο ενδιαφέρον αποτέλεσμα: σχεδόν οκταπλάσια καμένη έκταση
Για να μην αξιολογήσουμε τον δείκτη στα ίδια δεδομένα με τα οποία δημιουργήθηκε, εφαρμόστηκε μια πιο αυστηρή διαδικασία. Κάθε φορά αφαιρούσαμε ένα έτος, δημιουργούσαμε τον δείκτη από τα υπόλοιπα και στη συνέχεια τον δοκιμάζαμε στο έτος που είχε μείνει εκτός. Στην καλύτερη εκδοχή του δείκτη, οι κατηγορίες προδιάθεσης εμφάνισαν καθαρή και σταδιακή αύξηση της μέσης καμένης έκτασης. Η μέση καμένη έκταση ήταν περίπου:
- 639 εκτάρια στην κατηγορία LOW,
- 786 εκτάρια στην κατηγορία MODERATE,
- 2.130 εκτάρια στην κατηγορία HIGH,
- 5.108 εκτάρια στην κατηγορία VERY HIGH.
Με απλά λόγια, η μέση καμένη έκταση στην κατηγορία VERY HIGH ήταν σχεδόν οκτώ φορές μεγαλύτερη από την αντίστοιχη τιμή της LOW.
Σχήμα 5 — Από LOW σε VERY HIGH: πώς αυξάνεται η καμένη έκταση
Σχήμα 5. Στην out-of-sample αξιολόγηση του data-driven δείκτη, η μέση καμένη έκταση αυξάνεται σταδιακά από την κατηγορία LOW προς την VERY HIGH. Η μέση τιμή στην κατηγορία VERY HIGH είναι σχεδόν οκτώ φορές μεγαλύτερη από την αντίστοιχη τιμή της LOW.
Το αποτέλεσμα αυτό είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρον.
Όχι γιατί δημιουργήθηκε ένας έτοιμος επιχειρησιακός δείκτης — δεν είμαστε ακόμη εκεί — αλλά γιατί δείχνει ότι η περιβαλλοντική προδιάθεση πριν από την κορύφωση του καλοκαιριού μπορεί να περιέχει ουσιαστική πληροφορία για τη σοβαρότητα των πυρικών επεισοδίων.
Δεν προβλέπουμε πού θα ξεσπάσει φωτιά
Εδώ χρειάζεται μια σημαντική διευκρίνιση. Ο πειραματικός δείκτης δεν έδειξε αντίστοιχα καθαρή συμπεριφορά στον αριθμό των πυρκαγιών. Και αυτό είναι απολύτως λογικό. Το αν θα ξεκινήσει μια πυρκαγιά εξαρτάται από πολλούς παράγοντες: ανθρώπινη δραστηριότητα, αμέλεια, τεχνικά αίτια, εμπρησμό, κεραυνική δραστηριότητα και πολλές ακόμη παραμέτρους.
Η μετεωρολογία και η κατάσταση του εδάφους δεν μπορούν να προβλέψουν όλες αυτές τις αιτίες. Μπορούν όμως να μας βοηθήσουν να εκτιμήσουμε το περιβάλλον μέσα στο οποίο μια φωτιά, όταν ξεκινήσει, μπορεί να εξελιχθεί πολύ πιο επικίνδυνα. Γι’ αυτό η πιο σωστή περιγραφή του δείκτη είναι:
πειραματικός δείκτης περιβαλλοντικής προδιάθεσης για αυξημένη σοβαρότητα και μεγάλη καμένη έκταση
και όχι δείκτης πρόγνωσης έναρξης πυρκαγιάς.
Τι μπορούμε να κρατήσουμε από αυτή την πρώτη ανάλυση
Η μελέτη έχει περιορισμούς. Η περίοδος 2017–2021 είναι σχετικά μικρή και οι Περιφέρειες είναι μεγάλες γεωγραφικές ενότητες, μέσα στις οποίες συνυπάρχουν διαφορετικοί τύποι βλάστησης, εδάφη, υψόμετρα και τοπικά κλίματα. Άρα τα αποτελέσματα χρειάζονται μεγαλύτερη χρονική περίοδο, λεπτότερη χωρική ανάλυση και νέα ανεξάρτητη επαλήθευση. Παρά τους περιορισμούς, όμως, το βασικό μήνυμα είναι αρκετά καθαρό:
Οι μεγάλες πυρικές επιβαρύνσεις δεν αρχίζουν να “γράφονται” μόνο την ημέρα της φωτιάς. Το φυσικό περιβάλλον έχει ήδη μια ιστορία ξήρανσης και καταπόνησης που αξίζει να παρακολουθείται.
Η υγρασία του εδάφους και της ριζόσφαιρας φαίνεται ότι μπορεί να λειτουργήσει ως ένα πρώιμο «σήμα» για το πόσο ευάλωτο γίνεται το περιβάλλον. Ο άνεμος και η ζέστη της ημέρας παραμένουν καθοριστικοί για την άμεση εξέλιξη μιας πυρκαγιάς. Όμως η βάση πάνω στην οποία δρουν αυτοί οι παράγοντες έχει διαμορφωθεί πολύ νωρίτερα.
Τι κρατάμε
- 1. Η υγρασία της ριζόσφαιρας ήταν ο πιο σταθερός παράγοντας της ανάλυσης.
- 2. Το δεύτερο μισό του Ιουνίου έδωσε καθαρότερο σήμα για την προδιάθεση μεγάλης καμένης έκτασης.
- 3. Η data-driven εκδοχή του δείκτη είχε την καλύτερη συνολική out-of-sample απόδοση.
- 4. Η κατηγορία VERY HIGH συνδέθηκε με περίπου οκταπλάσια μέση καμένη έκταση σε σχέση με τη LOW.
- 5. Ο δείκτης δεν προβλέπει την έναρξη πυρκαγιάς, αλλά μπορεί να βοηθήσει στην εκτίμηση του περιβαλλοντικού υποβάθρου μιας δυνητικά δύσκολης περιόδου.
Και ίσως αυτό είναι το σημαντικότερο πρακτικό συμπέρασμα:
η προετοιμασία για τις δύσκολες ημέρες του καλοκαιριού πρέπει να ξεκινά πριν από τις δύσκολες ημέρες.