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RIESGO DE INICIO DE INCENDIO Y COMPORTAMIENTO DEL FUEGO TRAS LA APLICACIÓN

DE TRATAMIENTOS PREVENTIVOS EN MATORRAL: IMPLICACIONES PARA LA GESTIÓN

Eva Marino del AmoCIFOR - Laboratorio de Incendios Forestales

INTRODUCCIÓN

INCENDIOS FORESTALESEuropa: zona mediterránea

400.000 ha/añoEspaña: 120.000 ha/año

18.000 ignicionesGalicia: 35.000 ha/año

11.000 igniciones

MAPA INCENDIO EFFIS

1998-2007

Fuente: Catry et al. 2010, EFI Research Report 23

Fire Danger FWI 2010/08/15

Fuente: EFFIS, Joint Research Center

INTRODUCCIÓN

INCENDIOS FORESTALESEuropa: zona mediterráneaEspaña: 120.000 ha/añoGalicia: 11.000 igniciones

35.000 ha/año

MATORRALESEstrategias regeneración

Inflamabilidad

INTRODUCCIÓN

MATORRALESEstrategias regeneración

Inflamabilidad

CAMBIO CLIMÁTICOIncremento temperaturas

Alteración régimen precipitaciones

Mayor frecuenciaMayor intensidadMayor severidad

Favorece sp adaptadas•Estrés hídrico•Regeneración post-incendio

Aumento superficie matorrales

INCENDIOS FORESTALESEuropa: zona mediterráneaEspaña: 120.000 ha/añoGalicia: 11.000 igniciones

35.000 ha/año

TOPOGRAFÍA

COMBUSTIBLEFORESTAL

METEOROLOGÍA

Factores ambientales

GESTIÓN DEL COMBUSTIBLE:Aplicación de tratamientos preventivos

INTRODUCCIÓN

INCENDIOS FORESTALES

- Reducir carga biomasa- Crear discontinuidad- Tamaño y compactación restos de tratamientos

TOPOGRAFÍA

COMBUSTIBLEFORESTAL

METEOROLOGÍA

Falta conocimiento científico sobre eficacia real de los tratamientos

Factores ambientales

GESTIÓN DEL COMBUSTIBLE:Aplicación de tratamientos preventivos

INTRODUCCIÓN

INCENDIOS FORESTALES

?- Reducir carga biomasa- Crear discontinuidad- Tamaño y compactación restos de tratamientos

Efecto sobre el RIESGO DE INICIO DE

INCENDIO

Efecto sobre el COMPORTAMIENTO DEL

FUEGO

Comparación de distintos tipos de MODELOS DE PREDICCIÓN DE

PROPAGACIÓN DEL FUEGO

OBJETIVO 1

OBJETIVO 2

OBJETIVO 3

Tratamientos preventivos

Complejos de matorral

OBJETIVOS Y ESTRUCTURA DEL ESTUDIO

OBJETIVO GENERAL: Caracterizar el riesgo de inicio de incendio y comportamiento del fuego en complejos de combustible resultantes de la aplicación de diferentes tratamientospreventivos en matorrales del noroeste de España

Mejorar la prevención de incendios en ecosistemas de

matorral

Evaluar eficacia de diferentes estrategias de gestión del

combustible

Estudio SINCRÓNICOComparación distintos

tratamientos preventivos

Estudio DIACRÓNICOEvolución temporal

eficacia quema prescrita

ZONAS DE ESTUDIO

3 años

1 año5 años

Tojal

EFECTO TRATAMIENTOS2 enfoques temporales

Brezal mixto

TR

DEQ

METODOLOGÍA

OBJETIVO 1:RIESGO INICIO DE INCENDIO

OBJETIVO 2:COMPORTAMIENTO DEL FUEGO

Pontevedra (Galicia)

3 meses

Combustibles finos del suelo

Matorral regenerado

Restos reconstruidos Tepes de suelo

2 años

TIPOS DE COMBUSTIBLES ENSAYADOS

METODOLOGÍA

OBJETIVO 1:RIESGO INICIO DE INCENDIO OBJETIVO 2:

COMPORTAMIENTO DEL FUEGO

DISPOSITIVOS EXPERIMENTALES

METODOLOGÍA

OBJETIVO 1:RIESGO INICIO DE INCENDIO

OBJETIVO 2:COMPORTAMIENTO DEL FUEGO

Muestra de combustible

Flujo aire (0.8 m/s) Foco igniciónPUNTUAL

Epirradiador

45 º

Foco igniciónLINEAL

Obtención MODELO empírico en TÚNEL de VIENTO

COMPARACIÓN con los3 tipos modelos

Estudio propagación en MATORRALES

METODOLOGÍA

OBJETIVO 3: MODELIZACIÓN DE VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DEL FUEGO

Empíricos campo Semi-empírico:BEHAVE

Físico: FIRETEC

ii xFMCUfROS ,,

U = velocidad viento

FMCi = contenido humedad

xi = variables estructurales predobs ROSbaROS

PARÁMETROS DE INFLAMABILIDAD

RESULTADOS

OBJETIVO 1: RIESGO INICIO DE INCENDIO

0

50

100

150

200

250

300

350

400

TR DE C

FL

GW+W

b b

a

A

B B

Duración de llama (s)

Efecto del tipo de tratamiento

0

50

100

150

200

250

300

350

1 3 5

Alt

ura

de l

lam

a (

cm

)

Tiempo desde la quema (años)

a

b

cAltura de llama (cm)

MODELOS LOGÍSTICOS

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

0 25 50 75 100 125 150

Pro

bab

ilid

ad

de p

rop

ag

ació

n

FMC_mv (%)

TR

DE

Q

C

Observados

b)

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

0 50 100 150 200

Pro

babili

dad d

e ig

nic

ión

FMC_mv (%)

1 año tras quema

3 años tras quema

5 años tras quema

observados (n=65)

a)

Probabilidad:- Ignición- Propagación inicial

Efecto del tiempo desde la quema

P = f (Trat, FMC, Hherb)

PARÁMETROS DE COMPORTAMIENTO

RESULTADOS

Efecto estructura del matorral

Efecto del tratamiento

Efecto humedad matorral (fracción

de necromasa)

OBJETIVO 2: COMPORTAMIENTO DEL FUEGO

RÉGIMEN TÉRMICO

MODELOS PLS

250 cm

25 cm

100 cm

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

3 años 5 años

b

a

0

100

200

300

400

500

600

700

TR DE Q C

Inte

nsid

ad

del

fueg

o (

kW

/m)

Tratamiento

a

ab b

cIntensidad del fuego (kW/m)

Velocidad (m/min)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 25 50 75 100 250

Tem

pera

tura

máxim

a (

ºC)

Altura (cm)

TR

DE

Q

Ca

b bb

a

a

b

ab

b

bb

c

a

ab

bc

c

a a

b

ab

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 25 50 75 100

Tie

mp

o (s

)

Altura (cm)

T > 350 ºC

3 años

5 años

0

100

200

300

0 100 200 300

Pre

dic

ho

s

Observados

Altura de llama

0

200

400

600

800

0 200 400 600 800

Pre

dic

ho

s

Observados

Intensidad

0

200

400

600

800

0 200 400 600 800

Pre

dic

ho

s

Observados

T100MAX

Componente Rd(Y;Ck)

C1 89.02

C2 3.35

Variable X VIP

Trat_DE 0.35

Trat_Q 0.22

Trat_TR 0.86

FMCmv 0.67

FMCms 0.31

H 1.53

Hs 1.52

Wm 1.61

BD 1.35

MODELIZACIÓN EMPÍRICA EN TÚNEL DE VIENTO

RESULTADOS


ROS = a U b exp (c FMCmed) BD d•ROS = Velocidad fuego•U = Velocidad viento•FMCmed = Humedad promedio matorral•BD = Densidad matorralEfecto decreciente de densidad matorral (d<0)


COMPARACIÓN CON LOS 3 TIPOS DE MODELOS

RESULTADOS


Empíricos campo

BEHAVE

FIRETEC

ROS = a U b exp (c FMCmed) BD d•ROS = Velocidad fuego•U = Velocidad viento•FMCmed = Humedad promedio matorral•BD = Densidad matorral

R2 = 0,815

0

5

10

15

20

25

30

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

Observed RoS (m/min)

Pre

dic

ted

Ro

S (

m/m

in)

12 modelos para matorrales

Alta significación p < 0.0001

Efecto decreciente de densidad matorral (d<0)

Matorral sin alteración densidadmejor correlación r > 0.8

R² = 0,4034

0

1

2

3

4

5

0 10 20 30 40 50

RO

Sobs

ROSpred

Criterio C

R² = 0,7342

0

1

2

3

4

5

0 5 10 15 20 25

RO

Sobs

ROSpred



RESULTADOS


Empíricos campo

BEHAVE

FIRETEC


R2 = 0,815

0

5

10

15

20

25

30

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5


Pre

dic

ted

Ro

S (

m/m

in)



Combustibles estándar

ROS= 0

Mejor correlación combustible específicos



R² = 0,4034

0

1

2

3

4

5

0 10 20 30 40 50

RO

Sobs

ROSpred

Criterio C

R² = 0,7342

0

1

2

3

4

5

0 5 10 15 20 25

RO

Sobs

ROSpred



RESULTADOS


Empíricos campo

BEHAVE

FIRETEC


R2 = 0,815

0

5

10

15

20

25

30

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5


Pre

dic

ted

Ro

S (

m/m

in)



Combustibles estándar

ROS= 0

Mejor correlación combustible específicos

Efecto humedad (FMC) similar

Efecto densidad (BD) mayor

y = 0,1714x-0,442

R² = 0,9855

0,00

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0 5 10 15 20 25

Un

orm

1

LAI

Fuerte interacción viento - estructura



CONCLUSIONES

FUTURE RESEARCH

Tratamientos eficaces en brezal mixto: cambios estructurales reducen riesgo y modifican comportamiento del fuego durante periodo estudio (2 años)

Criterios para selección tipo de tratamiento: desbroces mecánicos vs quemas

Evolución eficacia quemas prescritas en tojo: riesgo alto a partir de los 3 años

Identificar áreas prioritarias (mayor riesgo): tratamientos estratégicos

Controlar herbáceas tras tratamientos: combinación con pastoreo

Planificación espacial y temporal: necesidad modelos adecuados de predicción

Modelos empíricos de campo: no generalizar uso en matorrales, altura única variable estructural (ausencia efecto densidad)

BEHAVE: recomendado usar combustibles específicos, combustibles estándar no fiables en matorral

FIRETEC: útil en planificación prevención, pero necesita validación empírica

Quemas túnel viento: evaluación eficacia tratamientos en matorral, fácil integración con datos de campo (velocidades del fuego proporcionales)

IMPLICACIONES PARA LA GESTIÓN

Gracias por su atención

Marino E., Guijarro M., Madrigal J., Hernando C., Díez C., 2008. Assessing fire propagation empiricalmodels in shrub fuel complexes using wind tunnel data. En: De las Heras J., Brebbia C.A., Viegas D. &Leone V. (eds.), Modelling, Monitoring and Management of Forest Fires, WIT Transactions on Ecologyand the Environment 119: 121-130.

Marino E., Madrigal J., Guijarro M., Hernando C., Díez C., Fernández C., 2010. Flammability descriptorsof fine dead fuels resulting from two mechanical treatments in shrubland: a comparative laboratorystudy. International Journal of Wildland Fire 19(3): 314-324.

Marino E., Guijarro M., Hernando C., Madrigal J., Díez C., 2011. Fire hazard after prescribed burning in agorse shrubland: Implications for fuel management. Journal of Environmental Management 92(3):1003-1011.

Marino E., Dupuy J.L., Pimont F., Guijarro M., Hernando C., Linn R., (en revisión). Fuel bulk density andfuel moisture content effect on fire rate of spread: a comparison between FIRETEC model predictionsand experimental results in shrub fuels. Combustion Science and Technology.

Artículos derivados de la Tesis

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