Los factores en los fuegos forestales

El clima mediterráneo, caracterizado por inviernos lluviosos y veranos secos, no es privativo de la Cuenca Mediterránea. En general, el clima mediterráneo está presente en los litorales occidentales de los continentes, en una franja de 30 a 45 grados de latitud que supone una transición entre los climas semiáridos y áridos más cálidos y los climas oceánicos más fríos y húmedos. En América del Sur este clima mediterráneo lo encontramos en seis regiones del Chile central y austral, de la V a la IX (Valparíso, Metropolitana, O’Higgins, Maule, Bío Bío y Araucanía). Como en otras regiones mediterráneas, esta zona ha sufrido grandes incendios forestales, con graves consecuencias sociales y ecológicas. David B. McWethy ha encabezado una investigación sobre los factores subyacentes al patrón espacio-temporal de los fuegos de Chile de estas seis regiones mediterráneas en lo que va de siglo (2001-2017), que ahora aparece en forma de artículo en la revista PLoS One . Las regiones más afectadas en este periodo han sido Bío Bío y Araucanía, particularmente en plantaciones de especies forestales exóticas, en bosques mixtos con especies autóctonas y exóticas, en bosques esclerófilos nativos, en pastos y en matorrales. La sustitución de bosques caducifolios dominantes por árboles autóctonos de la familia de las notofagàcies por plantaciones comerciales de árboles exóticos puede haber sido un factor de promoción de fuegos más extensos. La tendencia del clima hacia condiciones más cálidas y más secas también anuncia para los próximos años un aumento del riesgo de grandes fuegos en el Chile mediterráneo.

Distribución espacial del área quemada de Chile mediterráneo, en células de 21,47 ha, durante el periodo 2001-2017.

Los incendios en Chile mediterráneo según el satélite MODIS y la Corporación Nacional Forestal (CONAF)

David B. McWethy es profesor ayudante de investigación del Department of Earth Sciences de la Montana State University, a Bozeman. Es co-investigador principal del Proyecto Wildfire PIRE, dedicado al estudio de las causas y consecuencias del fuego en el pasado, presente y futuro.

Julian Stahl también es investigador del Department of Earth Sciences de la Montana State University.

Bryce Currey hace la tesis doctoral en el Department of Land Resources and Environmental Sciences de la Montana State University.

Thomas T. Veblen es profesor del Department of Geography de la University of Colorado, en Boulder. Es sobre todo conocido por sus estudios de ecología forestal entre los bosques de coníferas del sur de las Rocky Mountains y los bosques de Nothofagus de la región andina.

Andrés Holz es profesor ayudante del Department of Geography de la Portland State University. Hace investigación en dinámica forestal.

Aníbal Pauchard es director del Laboratorio de Invasiones Biológicas de la Facultad de Ciencias Forestales de la Universidad de Concepción, así como investigador adjunto del Instituto de Ecología y Biodiversidad (IEB) de Santiago de Chile.

Rafael A. García es colaborador académico del Laboratorio de Invasiones Biológicas de la Universidad de Concepción, y también es investigador del IEB de Santiago. Su investigación trata la ecología de poblaciones de plantas y árboles invasores, y su impacto en perturbaciones como los incendios forestales.

Mauro E. González es miembro de la Facultad de Ciencias Forestales y Recursos Naturales, del Instituto de Conservación, Biodiversidad y Territorio, y del Laboratorio de Ecología de Bosques de la Universidad Austral de Chile, Valdivia. También es miembro del Centro de Ciencia del Clima y de la Resiliencia de Santiago de Chile.

Esta investigación sobre los factores que promueven los fuegos forestales en el Chile mediterráneo del siglo XXI fue concebida para McWethy, Pauchard, Holz, González, Veblen y Stahl. Los datos utilizados en este estudio procedían de la misión MODIS de la NASA y de la CONAF, organismo adscrito al Ministerio de Agricultura del Gobierno de Chile. En esta investigación contaron con la financiación del Council for International Exchange of Scholars Fulbright US Scholars Program, de la Facultad de Ciencias Forestales de la Universidad de Concepción y de la National Science Foundation. Pauchard, García, Holz y González contaban también con la financiación de respectivos programas de investigación.

McWethy, Pauchard, García, Holz, González, Veblen, Stahl y Currey redactaron el borrador original del artículo que fue sometido a PLoS el 10 de noviembre de 2017. Ben Bond-Lamberty en fue el editor, y la versión definitiva no fue aceptada hasta el 10 de julio de 2018.

Los datos de MODIS y de CONAF son accesibles a todo el mundo. Con ellas, McWethy et al. pudieran elaborar un registro espacial y temporal de la actividad de los fuegos en toda la zona de transición existente en Chile entre los matorrales y bosques esclerófilos mediterráneos secos y los bosques caducifolios de la zona más húmeda del sur. Ciertamente, la actividad variaba fuerza de año en año. Pero se podía identificar una serie de variables explicativas basadas en el tipo de vegetación, las condiciones biofísicas (altura, pendiente, etc.), condiciones climáticas (medias anuales y estacionales de temperatura y precipitaciones) y sociales (densidad demográfica media).

Durante la temporada del 2016-2017 quemaron en Chile Central 580.000 hectáreas, un recuerdo desde que hay registros, a principios de los 1960. Fuegos especialmente cercanos a las grandes ciudades (Valparaíso, Santiago, etc.) aquel verano y en d otros interiores hicieron que el Ministerio de Medio Natural se comprometiera a estudiar los factores.

Un factor que ha llamado especialmente la atención son las plantaciones industriales homogéneas deEucalyptus y Pinus, Que se han expandido en el Chile mediterráneo desplazando bosques nativos, tierras agrícolas y zonas de monte bajo. A esto hay que sumar una tendencia climática a temperaturas más elevadas y períodos más prolongados de sequedad.

McWethy et al. quieren responder dos cuestiones:
a) la relación entre la distribución espacial de la actividad reciente de fuegos en Chile sur-central y las variables que se sabe que influyen esta actividad.
b) cuáles son los paisajes más vulnerables a la aparición de incendios ahora y en el futuro.

Así articulan los objetivos de la su investigación en:
1) caracterizar las tendencias espaciales y temporales de la actividad de fuego estimada por satélite para dos zonas bioclimáticas del Chile sur-central.
2) identificar las variables clave que mejor predicen los patrones espacio-temporales de fuegos recientes en estas zonas bioclimáticas.
3) cartografiar la variabilidad espacial moldeada de la probabilidad de fuego en el área de estudio.
4) evaluar si la incidencia de fuego indica una preferencia selectiva de vegetaciones específicas.

Identificación de controles y de promotores del fuego

El área estudiada comprende las seis regiones administrativas que hay en Chile latitudes situadas entre 32ºS y 40ºS. En el norte de esta zona (32º-36ºS) tenemos vegetación típicamente mediterránea, bien de monte o de bosque esclerófilo. En el sur (36ºS-40ºS), con condiciones más húmedas, encontramos bosques planifolios templados, bien caducifolios o perennifolios. En la zona norte, el límite del fuego lo constituye la propia vegetación. En la zona sur, el límite del fuego es más bien climático. Cabe decir, que al gradiente latitudinal hay que sumar el gradiente longitudinal: se pasa de bosques litorales altamente productivos (> 1.000 GCM2· año-1) A matorrales y prados andinos poco productivos (<100 GCM2· Año-1). En el norte, los controles primarios sobre la distribución, abundancia y estructura de la vegetación son la disponibilidad de agua y las altas temperaturas. En el sur, los controles primarios son la disponibilidad de radiación solar y las bajas temperaturas.

En cuanto a los controles geográficos cabe destacar el relieve: las cordilleras litoral y andina en dirección norte-sur, y los valles este-oeste de origen tectónico y erosivos (valles de Maipo y de Maule). Con un impacto más local aparecen las variaciones de sustrato. Esto hace que la zona norte sea topográficamente y ecológicamente heterogénea, dentro del esquema mediterráneo típico (verano cálido y seco, invierno moderado que concentra una temporada única y corta de lluvias). Entre las especies más frecuentes está la lithraea caustica, Peumus boldus, Quillaja saponaria, Cryptocarya alba, Beilshmiedia miersii. En las llanuras del valle central encontramos el espinal (Acacia caven). Los bosques caducifolios de Nothofagus spp. aparecen en las umbrías (las pendientes encaradas hacia el sur).

“Lithraea caustica”

En el sur la temperatura es más moderada, aunque los veranos son cálidos, y la precipitación anual continúa concentrada en los meses invernales. Los vientos húmedos de poniente son los que favorecen bosques (Nothofagus oblicua, N. nervosa, N. dombeyi, Laureliopsis philippiana, Aextoxicon punctatum, eucryphia cordifolia, Weinmannia trichosperma, Drimys Winters, Mirtáceas, Podocarpus, etc.). En las zonas altas, además de 1000 metros, dominan los bosques de conífera, principalmente deAraucaria araucana.

“Nothofagus oblicua”

Con el fin de identificar los controles primarios de la actividad del fuego, McWethy consideran diferentes variables:
– variables climáticas que influyen en la inflamabilidad, tales como la temperatura y la precipitación.
– variables que influyen en la distribución, continuidad y abundancia del material vegetal (es decir, el combustible de los fuegos forestales).
– variables que influyen en la distribución de las igniciones, ya sean naturales (tasa de rayos) o humanas.

Para evaluar los factores promotores de la actividad de fuego, McWethy et al. utilizan modelos lineales generalizados (GLMs), modelos aditivos generalizados y el algoritmo de clasificación en árbol Random Forest.

Tendencias y modelizaciones

Los datos de CONAF y MODIS muestran una gran variabilidad interanual en la frecuencia de incendios y en el área total quemada. No se puede hablar en una tendencia en el periodo estudiado (2.001-2.017). Los datos de MODIS ofrecen unos valores superiores de área anual quemada media (103.169 hectáreas) que la CONAF (85.707 hectáreas). La discrepancia se explica porque los datos de la CONAF no incluyen los incendios controlados y con los permisos correspondientes de pastos y tierras agrícolas.

De las seis regiones estudiadas, Araucanía es la que muestra un mayor porcentaje de superficies quemadas. Del periodo estudiado, el año 2016-2017 es el de mayor superficie quemada de largo, afectando especialmente las regiones de Maule, O’Higgins, Bío-Bío y Metropolitana.

Los GLMs ii GAMs indican como las variables que más contribuyen a explicar la probabilidad de incendios son: la altura respecto del nivel de mar, la precipitación en la estación de crecimiento, la densidad de población humana, el nivel de pendiente y el tipo de vegetación.

Los modelos de Random Forests identifican como variables más importantes en este sentido: la densidad de población humana, la precipitación media en la estación de crecimiento y el nivel de pendiente.

En términos generales, la probabilidad de fuego decrece a medida que lo hace la altura sobre el nivel del mar. En el Sur, la probabilidad del fuego decrece a medida que aumenta la precipitación en la estación de crecimiento; en el Norte, esta probabilidad se hace máxima en las zonas que reciben una precipitación de tan sólo 25 mm durante esta estación.

En general, la probabilidad de fuego decrece a medida que lo hace también la densidad demográfica. Cabe decir, sin embargo, que esta relación es más marcada en el norte (más humanizado) que en el sur.

En el norte, la probabilidad de fuego es más elevada en el matorral de la montaña litoral, en las plantaciones forestal y en las tierras de pasto; mientras que es menor en las tierras agrícolas, las zonas más elevadas y en la garriga del extremo norte. En el sur, la probabilidad de fuego es más elevada en las plantaciones forestales, las tierras de pasto y las zonas de cosecha anual de las tierras bajas; mientras que es menor en los bosques caducifolios nativos, especialmente en las zonas más elevada y en el extremo sur más húmedo.

Presente y futuro de los fuegos forestales en las regiones mediterráneas de Chile

Las zonas con mayor actividad de fuego son los ecosistemas esclerófilos de tipo mediterráneo, y los bosques caducifolios templados adyacentes. En los casos de los bosques caducifolios se combina un combustible abundante y la sequedad estival.

Dejando de lado las zonas de matorral y los fuegos programados en tierras de pasto y en zonas agrícolas de cultivo anual, son las plantaciones forestales las que experimentan los valores más elevados de área anual media quemada.

Como causas para explicar la preferencia del fuego para plantaciones exóticas o por bosques mixtos con presencias de especies autóctonas y exóticas, McWethy enumeran las siguientes:
– la estructura relativamente homogénea y altamente conectada.
– la abundancia de fuentes accidentales o intencionales de igniciones antropogénicas.
– las características pirófilas deEucalyptus y Pinus.

Los fuegos en las Reservas Nacionales de China Muerta y de Malleco y en el Parque Nacional de Tolhuaca en el 2015, o los fuegos de Maule, Bío-Bío y Araucanía del 2016-17, se pueden atribuir a una tendencia de calentamiento y de ‘sequedad. Estos fuegos en buena medida quemaron bosques caducifolios nativo que experimentaban en ese momento un fuerte déficit hídrico. Se calcula que desde 1979, en Chile Central ha habido una caída en la precipitación anual del 8%. A esta tendencia general, hay que sumar períodos como la megasequera del 2010-2015 durante la cual el Chile Central experimentó una caída de los niveles de precipitaciones del 25-45%.

En las tendencias climáticas hay que sumar los cambios en el uso de suelo. Las plantaciones forestales han crecido en detrimento de los bosques nativos. Por otra parte, el abandono de áreas rurales ha supuesto una expansión de zonas forestales.

Algunas predicciones climáticas sobre el Chile sur-central del 2100 indican un aumento de la temperatura media de 4ºC y una reducción a la mitad de las precipitaciones respecto de la situación del 1960-1990. A ello contribuyen varios factores climáticos, como la fase positiva del Modo Anular Austral, la intensificación del ENSO y la tendencia negativa de la Oscilación Decadal Pacífica. Para McWethy et al. será necesario que la sociedad chilena se prepare para incendios forestales más frecuentes y mayores en los próximos años. La prevención de igniciones se hará aún más necesaria.

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