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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
OBJETIVO 3: MODELIZACIÓN DE VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DEL FUEGO
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)
MODELIZACIÓN EMPÍRICA EN TÚNEL DE VIENTO
COMPARACIÓN CON LOS 3 TIPOS DE MODELOS
RESULTADOS
OBJETIVO 3: MODELIZACIÓN DE VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DEL FUEGO
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
MODELIZACIÓN EMPÍRICA EN TÚNEL DE VIENTO
COMPARACIÓN CON LOS 3 TIPOS DE MODELOS
RESULTADOS
OBJETIVO 3: MODELIZACIÓN DE VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DEL FUEGO
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
Combustibles estándar
ROS= 0
Mejor correlación combustible específicos
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
MODELIZACIÓN EMPÍRICA EN TÚNEL DE VIENTO
COMPARACIÓN CON LOS 3 TIPOS DE MODELOS
RESULTADOS
OBJETIVO 3: MODELIZACIÓN DE VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DEL FUEGO
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
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
Efecto decreciente de densidad matorral (d<0)
Matorral sin alteración densidadmejor correlación r > 0.8
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