Incendios forestales

 

LA FORESTACIN EN REAS DE RIESGO DE INCENDIO Y SU ANLISIS BASNDOSE EN EL TRATAMIENTO DIGITAL DE IMAGENS SATELITALES Y LOS SITEMAS DE INFORMACIN GEOGRFICO

 Virginia Fernndez

Yuri Resnichenko

 RESUMEN

Este trabajo se presenta como un aporte al estudio de la prevencin de los incendios forestales. El mismo se desarroll en la zona costera del departamento de Maldonado (Uruguay) mediante el tratamiento digital de imgenes LANDSAT TM, e involucrando variables relacionadas a la topografa (pendiente y orientacin), a la cobertura vegetal y a la actividad humana aplicando tecnologa S.I.G. Ellas fueron tipificadas como indicadores asociados a factores de inicio y de propagacin de incendios. Posteriormente se generaron una serie de documentos cartogrficos digitales que coadyuvaron a la produccin de un mapa de riesgo de incendio, el cual permite identificar las reas ms crticas. De esta manera se lleg a una caracterizacin del rea con cinco zonas diferenciadas por su ndice de riesgo de incendio. A partir de ellas fueron establecidas algunas recomendaciones en cuanto a la distribucin de las viviendas y el uso del territorio vinculado a la gestin del uso forestal paisajstico.

 ABSTRACT

This work appears as a contribution to the study of the prevention of forest fires. The study develops in the coastal zone of the department of Maldonado (Uruguay) by means of the digital processing of images LANDSAT TM. It involves topography variables (slope and aspect), the vegetal cover and the human activity applying technology G.I.S. They were typified as indicators associated to factors of fire beginning and propagation. Later a series of digital cartographic documents was generated that helped to the production of a map of fire risk, which allows to identify the areas more critics. By this way the investigation arrived at a characterisation of the area with five zones differentiated by their index of fire risk. From them some recommendations as far as the distribution of the houses and the use of the territory to the management of the landscaping forest use were established.

 INTRODUCCIN

El estudio de los incendios forestales puede ser encarado por diversas disciplinas y desde diferentes ngulos. Pero sin duda se trata de "un fenmeno verdaderamente geogrfico, puesto que sus causas estn ligadas a factores eminentemente territoriales y sus efectos tienen una clara incidencia en el paisaje" (Salas-Chuvieco, 1994). Este motivo junto al inters por el conocimiento de nuevas tecnologas aplicables al anlisis espacial hizo considerar oportuno encarar el tema en el mbito del Laboratorio de Tcnicas Aplicadas al Anlisis Territorial del Departamento de Geografa de la Facultad de Ciencias.

En Uruguay el mayor porcentaje de incendios forestales tiene lugar en zonas costeras, las cuales tienen gran valorizacin por su uso turstico y/o urbano. Si bien aqu no hay grandes reas con explotaciones forestales de produccin, la misma puede ser considerada como un rea piloto para en estudios sucesivos extrapolar la experiencia, y mejorar sus resultados. En esta zona predominan los bosques de recreo que son los de ms alto riesgo considerando su uso, falta de limpieza de la hojarasca y de control. En el caso especfico de la regin Maldonado - Punta del Este all se encuentran varios factores que son dignos de analizar; a modo de ejemplo se pueden citar: un espacio forestado con diversas especies exticas como el Arboreto Lussich, construcciones de viviendas suntuosas en entorno densamente arbolado, la existencia de zonas de camping, etc.

 MATERIALES Y MTODOS

Se utilizaron procedimientos ya desarrollados por Chuvieco y Castro publicados en el artculo ''Clasificacin digital de combustibles forestales a partir de imgenes de alta resolucin y modelos digitales del terreno'' en la revista SELPER nmero 10 en (1995) y adaptndolos a las caractersticas especficas del territorio en consideracin.

 Procesamiento de datos topogrficos:

 Se trabaj sobre las curvas de nivel vectorizadas a partir de cartas 1:50.000 con una equivalencia de 10 metros. Estas fueron transformadas a matrices raster a travs de Arcinfo adoptando las celdas el valor de las curvas o 0 (cero). Luego fueron importadas en IDRISI bajo formato de imgenes ERDAS y se realiz una interpolacin lineal; a partir de all se obtuvo un Modelo Digital de Terreno, comienzo para realizar el anlisis de pendientes y el de orientacin de la ladera. Es necesario aclarar que dado las dificultades y errores que se visualizaban al tratar la matriz entera, fue necesario dividirla en tramos (se hizo a partir del principal curso de agua y espejos de agua que se encuentran en el rea) para hacer el tratamiento digital por sectores menores. Las matrices para estas tareas fueron hechas de 50 x 50 m, y al MDT inicial se le aplic un filtro de 5 x 5 para suavizar la superficie  de un modelo demasiado anguloso.

 En lo relativo al anlisis de pendientes se calcularon las pendientes en porcentaje; despus se reclasificaron los valores atendiendo a que la topografa del Uruguay es de pendientes muy suaves, aunque en esta zona precisamente aparecen algunas muy abruptas. La clasificacin fue la siguiente:

Valor en %

Valor asignado

 Agua

0

 Menor 5

1

 De 5 a 10

2

 De 10 a 20

3

 Mayor 20

4

 Posteriormente se volvi al MDT para obtener cartografa de orientacin de ladera; las direcciones se designaron por convencin con el acimut medido en grados y en el sentido de las agujas del reloj, partiendo desde el norte. De esta manera se obtuvo una matriz con datos sobre la orientacin exposicin de la ladera, relacionada directamente con las horas de luz solar que recibe. Se realiz una reclasificacin, asignando los siguientes valores:

Valor en grados

Valor asignado

Correspondencia

 

-

0

    Agua

-

1

    Plano

 

 135 a 225

2

    Hacia el sur

 

   45 a 135

3

    Hacia el este

 

 225 a 315

4

    Hacia el oeste

 

 315 a   45

5

    Hacia el norte

 

Tratamiento digital de la imagen satelital

 

Primeramente se hizo una correccin geomtrica, seleccionando 20 puntos de distribucin homognea en la imagen; a continuacin se utilizaron 19 de ellos admitiendo un error medio cuadrtico (RMS) de 8.116614 m. Previamente se haba realizado la transposicin de la imagen y correccin a travs de un archivo de correspondencia entre los puntos referidos en fila, columna y las coordenadas cartogrficas x, y (Proyeccin Gauss Meridiano de contacto 62G). A continuacin se cre una subimagen que contena 1333 columnas y 667 filas con un tamao de pixel de 30 metros.

 

Seguidamente se analiz el histograma de cada una de ellas y se realizaron diversos ajuste de contraste. Observando los resultados fue elegido el contraste de tipo lineal; ste ajusta el contraste de la imagen al permitido por el equipo de visualizacin. Los valores de nivel digital que se redistribuyeron fueron:

 

Nmero de banda

Niveles  digitales

1

       De 40 a  60

2

       De 15 a  30

3

       De 12 a  37

4

       De 40 a  72

5

       De 75 a 105

 Se aplicaron clasificaciones supervisadas y no supervisadas mediante diferentes mtodos. Sin embargo el resultado de este tratamiento fue muy magro en cuanto a la posibilidad que ofreca de identificacin de reas con diferentes especies arbreas o en fases de crecimiento distintas.

 Frente a esta situacin y ante buenos resultados visuales de la imagen falso color en cuanto a la definicin de reas arboladas de diferente densidad y con otros usos del territorio, y teniendo en cuenta que:

-        en el rea las especies predominantes (Pinos y eucaliptos) se encuentran formando una composicin mixta

-        en la bibliografa consultada no aparecieron diferencias entre la combustibilidad de una y otra especie

Se opt por una identificacin visual apoyada en la corroboracin mediante fotografa area y las salidas a terreno.

 Desde el punto de vista del incendio ms que las especies concretas resulta crtico conocer la disposicin y asociacin entre comunidades, segn los estudios realizados por Anderson (1982) y Burgan, y Rothemel (1984) y citados por Chuvieco (1994), lo que implica conocer la cantidad disponible de combustible para la ignicin, su densidad, compactacin, inflamabilidad, etc. determinantes de su comportamiento al fuego y posibilidad de ignicin.

 En el proyecto de investigacin Diagnstico de los ecosistemas de bosques costeros del Uruguay de Sarasola, M. et al. (1999), se realiza un estudio sobre los bosques costeros donde se tuvo en cuenta la densidad de arboles y arbustos, especie, porte y cantidad de aporte de combustible superficial fino acumulado para evaluar el riesgo o peligro de incendio forestal. En l se distinguen los pinares, el eucaliptal y el acacial con los siguientes ndices de combustibilidad:

Pinares de alta densidad           10 a 23 ton/ha de combustible fino acumulado

Pinares de baja densidad          5 a 21 ton/ha de combustible fino acumulado

Acaciales                                           7 ton/ha de combustible fino acumulado

Eucaliptales                                     16 ton/ha de combustible fino acumulado

Considerando las posibilidades que brindaba la herramienta con la que se trabaj y los niveles de combustibilidad y densidad de los bosques se realiz la siguiente zonificacin:

 

DEFINICION DEL AREA

PESO ASIGNADO

reas de bosques densos, incluye matorrales altos (acaciales)

9

reas de cultivos y praderas, incluye chircales y matorrales muy bajos

 

6

reas de urbanizacin laxa con entorno muy arbolado

4

reas de baados

1

reas densamente urbanizadas (vegetacin casi inexistente)

0

Una vez definidas las zonas fueron digitalizadas, identificadas y transformadas a formato raster para su posterior integracin al anlisis realizando una ponderacin de las coberturas vegetales que respaldado en estudios hechos referentes a los ecosistemas costeros actuales.

 

Anlisis del procedimiento y determinacin de criterios e ndices a emplear

 El procedimiento integr el flujo de informacin proveniente del sensoramiento remoto a otras variables tanto fsicas como humanas con el objetivo de realizar una cartografa que identificara las reas crticas relacionadas a los incendios forestales. Salas y Chuvieco utilizan una metodologa que combina variables asociables al peligro de inicio de incendio y variables asociables al riesgo derivado del comportamiento del fuego, considerando su propagacin.

 En los procesamientos realizados por Chuvieco fueron considerados los siguientes factores: especies de la vegetacin arbrea, altura del terreno, pendiente, exposicin de ladera y distancia a caminos y rutas. En el presente estudio algunos de estos factores fueron considerados de la misma forma, otros fueron modificados (no fueron consideradas especies sino estructura de la vegetacin) y otros desechados (como el caso de la altura dado que la escasa altitud de nuestro territorio no incide en el comportamiento del fuego).

 Las variables se valoraron de acuerdo a los siguientes criterios:

1.      En cuanto a lo relacionado con el inicio del incendio

       Ponderacin de la ladera segn su orientacin: se asign un peso a las laderas acorde a las horas de insolacin que influyen a su vez sobre la cantidad y humedad del elemento combustible.

       La variable relativa a la actividad antrpica se vincul a travs de la identificacin de rutas, carreteras y caminos, as como lugares de camping y zonas urbanizadas. Especficamente se construy un buffer o corredor de influencia  de 150 m en torno a las vas de trnsito en el rea no urbana, al lmite urbano y al permetro de las zonas de camping. El rea de influencia creada y el rea urbanizada fueron ponderadas con un valor mayor que el resto del rea.

 2.      En cuanto a lo relacionado con la propagacin del incendio

       Ponderacin de la pendiente: acorde a la clasificacin realizada se asign un peso mayor a las pendientes ms empinadas debido a su incidencia en la determinacin de la propagacin del incendio; "la inclinacin del terreno hace que las llamas estn ms prximas al frente de desecacin, lo que aumenta la transferencia de calor, acelerando la propagacin del fuego"  (Chuvieco, 1995).

       Identificacin de reas segn su ocupacin: fueron reconocidas dos zonas, una urbana que a su vez se subdividi en urbana densa (con vegetacin casi nula) y urbana laxa (con alta presencia de forestacin), y otra no urbana donde se discriminaron tres categoras (reas forestadas, cultivos y praderas y por ltimo baados).

 El tratamiento de estas variables dio origen a una serie de cartas temticas (Mapa de indicadores de incendio por proximidad a actividades humanas, Mapa de clasificacin de iluminacin de ladera como indicador de inicio de incendio, Mapa de clasificacin de pendiente como indicador de propagacin de incendio y Mapa de cobertura vegetal como indicador de propagacin de incendio) que fueron llevadas a formato raster para que luego de su ponderacin pudieran ser superpuestas hasta llegar a una carta resumen.

 RESULTADOS

Del tratamiento de las variables anteriormente citadas se obtuvo un conjunto de imgenes raster que funcionaron como matrices ponderadas que fueron sumadas para concluir en un valor total de riesgo de incendio forestal para cada pixel de 50 x 50 metros en una puntuacin que vari del 1 al 19; esta informacin fue reclasificada en 5 categoras de riesgo: muy alto, alto, medio, bajo y muy bajo.

Al analizar las reas, y en especial aquellas que se localizan en zonas con indicador ms elevado, surgen las siguientes puntualizaciones:

El rea en su totalidad corresponde a un espacio altamente valorizado ya como espacio urbano o como lugar de actividad turstica pues capta el 25% del turismo que ingresa al pas y casi el 50% de las divisas generadas por ese sector de actividad.  Relacionado entonces a estos aspectos se observa que las reas que tienen una mayor densidad de ocupacin de suelo urbano (densidad de viviendas) son las que menor riesgo poseen; en algn caso como en la capital departamental (Maldonado), esta situacin coincide con una alta densidad de poblacin. Lo que podra interpretarse que el riesgo de incendio no involucra directamente el peligro de vidas humanas.

Por otro lado el turismo desarrollado en la regin, en especial en las ltimas dos dcadas ha generado una ocupacin del espacio muy extendida con construccin de dimensiones considerables, de gran valor econmico y con un espaciado importante entre las construcciones. Este tipo de paisaje construido va acompaado por la permanencia de una forestacin extica bastante densa que se localiza en zonas de riesgo medio y alto (por ejemplo las construcciones sobre la Sierra Ballena). Un agravante de esta situacin es la alta densidad de rutas y caminos, as como la intensidad de trnsito cada vez ms fuerte. Estas zonas podran evaluarse como del alto riesgo con la posibilidad de  importantes prdidas econmicas.

Otro punto de inters surge de la presencia  de algunos espacios altamente valorizados como el Arboreto Lussich constituido por 2000 hectreas con 350 especies exticas y unas 70 autctonas, considerada la 7 reserva forestal en el mundo y 2 en Sudamrica localizado tambin en zona de alto riesgo. Existen adems otros ecosistemas que son destacables al considerar la permanencia de un paisaje variado en la zona, tambin de valor turstico y ecolgico, como el baado de la desembocadura del Arroyo El Potrero, el Baado del Arroyo Maldonado, la zona de las Sierras, que deben ser protegidos de una accin agresiva del fuego sobre ellos.

 

 CONCLUSIN

Mediante el empleo de esta tecnologa se pudo arribar a una caracterizacin del rea que nos lleva a hacer las siguientes apreciaciones sobre la distribucin espacial del evento estudiado:

-       Los baados y las zonas densamente urbanizadas tienen los valores menores en ndices de riesgo de incendio forestal

-       Las zonas forestadas sobre la Sierra Ballena poseen los valores ms elevados de ndice de riesgo de incendio forestal

-       La zona urbana laxa posee un valor bajo pero contiene zonas de mayor valor debido a la influencia de la iluminacin de la ladera y a ncleos forestados aislados

-       La zona de cultivos y praderas corresponde a valores que varan de moderados a altos indicando tambin la presencia de forestaciones ms o menos aisladas

 RECOMENDACIONES

 Por ltimo se quiere hacer referencia a algunas situaciones que nos parece importante atender:

 -       La presencia de un rea de viviendas de alto nivel econmico asentada en una zona de alto riesgo de incendio forestal pone de relevancia la necesidad de encarar un plan de gestin del territorio que incluya la discusin sobre la conveniencia de las especies a preservar y a implantar.

 -       La permanencia de la identidad paisajstica, como la que se ha desarrollado hasta ahora basada en la forestacin con especies exgenas altamente combustibles pone en peligro la existencia  de los pocos representantes de ecosistemas autctonos as como la de la propias vegetacin implantada (dado que el rgimen de incendios no es idntica al de las zonas de origen de esas especies). De querer preservarse este paisaje, considerando que ya ha adquirido valor escnico y econmico, debera implementarse un plan para su preservacin o sustitucin por especies menos combustibles

 -       En una etapa inmediata se hara imprescindible la elaboracin de un plan de manejo de bosques que incluya labores de limpieza y erradicacin de plantas invasoras en el sotobosque. En forma concomitante sera necesario incluir la limpieza y raleado de la vegetacin aledaa a las vas de trnsito vehicular en forma programada. Estas tareas deberan ser ejecutadas por intermedio de los gobiernos municipales por ser stos quienes tienen un mayor contacto con las realidades locales.

 -       Si bien la tecnologa de sensoramiento remoto y sistemas de informacin geogrfica tiene puntos dbiles en la caracterizacin y evaluacin de estos fenmenos, parecen ser un punto de apoyo interesante para continuar su estudio. La contribucin de modelos matemticos que integren informacin de variables meteorolgicas como el viento junto al avance de estas tcnicas podran ser de gran ayuda en la prevencin de los siniestros y al momento de la toma de decisiones sobre la forma de ocupacin del territorio.

 BIBLIOGRAFA

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 Carta del Servicio Geogrfico Militar 1:50.000 Hoja E 29 Jos Ignacio

 Carta del Servicio Geogrfico Militar 1:50.000 Hoja F 29 - 30 San Carlos - Punta del Este

 Carta del Servicio Geogrfico Militar 1:50.000 Hoja G 29 Piripolis

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 Bossi, Jorge y Navarro, Rosa (1991). Geologa de Uruguay, Tomo II, Universidad de la Repblica, Montevideo

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 Ministerio de Agricultura y Pesca - Direccin de Suelos y Fertilizantes (1979). "Carta de reconocimiento de suelos del Uruguay", Tomo III Clasificacin de suelos, Montevideo.

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 KLAVERL, JAQUELINE, KLAVERL, ROBERT y BURGAN, ROBERT Using GIS to Assess Forest Fire Hazard in the Mediterranean Region of the United States

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