Um die Feuervorhersagen zu verbessern, haben sich die Forscher des Problems mit Hilfe der künstlichen Intelligenz und “Big Data” angenommen. “Unseres Wissens nach ist dies der erste Versuch, ein Ensemble des Deep Learning auf ein so komplexes und aktuelles Klimaproblem Australiens anzuwenden”, so die Wissenschaftler. Für ihre Studie nutzten sie sechs mehrteilige neuronale Netzwerke, die sie mit wöchentlichen Satellitenaufnahmen von Brandherden in Australien aus knapp einem Jahr fütterten. Zusätzlich lieferten sie dem Computerprogramm Wetterdaten unter anderem zur Bodenfeuchte, zum Niederschlag, den Temperaturen und der Windgeschwindigkeit und Windrichtung. Außerdem wurden auch historische Daten zu Klima und Bränden implementiert. Die neuronalen Netzwerke erhielten einen Teil dieser Datenpakete in einer Art Trainingsphase. In dieser lernten sie selbstständig, Zusammenhänge und Muster zu erkennen und entwickelten daraus ein generalisiertes Modell. Diese Modelle wurden dann mit weiteren Datenpaketen auf die Proben gestellt – es galt nun, aus den Daten Vorhersagen für Feuer-Hot Spots zu erstellen.
“Ein großer Klimawechsel”
Die KI-basierte Auswertung ergab zwei Haupt-Aussagen, wie die Forscher berichten. Zum einen ist die Zahl der einzelnen Brände in Australien von noch 3284 pro Woche im Jahr 2007 auf bereits 5484 wöchentliche Brandereignisse im Jahr 20913 angestiegen. “Dies entspricht einer Zunahme der Buschfeuer um 40 Prozent seit 2007”, berichten Dutta und seine Kollegen. Besonders stark sei dieser Anstieg seit 2011 zu beobachten, das deute auf eine grundsätzliche Klimaverschiebung in Australien hin. “Australien steht ein großer Klimawechsel unmittelbar bevor”, so die Forscher. Zum anderen aber gelang es den neuronalen Netzwerken, aus der Fülle der Daten funktionierende und genaue Vorhersage-Modelle abzuleiten. In dem für 336 Wochen laufenden Test schaffte es die künstliche Intelligenz, Hot-Spots drohender Buschfeuer mit 91-prozentiger Genauigkeit aus den Klimadaten zu prognostizieren, wie die Wissenschaftler berichten.
“Obwohl neue Technologien dabei helfen, die zunehmende Zahl von Buschbränden in Australien einzudämmen, können solche Naturkatastrophen nicht komplett gezähmt werden”, konstatieren Dutta und seine Kollegen. “Eine frühe Einschätzung der möglichen Häufigkeit von künftigen Buschfeuern und ein Aufspüren der wahrscheinlichsten Orte solcher Feuer-Hot-Spots können aber eine große Hilfe dabei sein, die Schäden gering zu halten.” Mit dem neu entwickelten System lassen sich potenzielle Brandherde immerhin einen Monat im Voraus eingrenzen. Allerdings betonen die Wissenschaftler, dass auch der Mensch eine wichtige Rolle für den Ausbruch von Feuern spielt. Daher sei die Aufklärung der Bevölkerung gerade angesichts des Klimawandels ein wichtiger Teil der Vorbeugung.
