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INFOCOPAS PROTECCIÓN CONTRA
INCENDIOS FORESTALES:
CONDICIONES DE INICIO,
PROPAGACIÓN E IMPACTO
SOCIOECONÓMICO
DE LOS FUEGOS DE COPA
EN PINARES
INIA RTA2009-00153-C03
CIF-Lourizán (Centro Investigación Forestal Lourizán)
Investigadores: José A. Vega, Teresa Fontúrbel,
Pedro Pérez-Gorostiaga
Becarios: José M. Fernández (doctorando)
INIA-CIFOR (Grupo de Incendios Forestales)
Investigadores: Carmen Hernando, Mercedes
Guijarro, Javier Madrigal
UCO (Universidad de Córdoba)
Investigadores: Francisco Rodríguez y Silva, Miguel
A. Herrera, Juan R. Molina
Equipos participantes
- Los incendios de copa, son los fuegos forestales de mayor intensidad y dificultad de
extinción, causando un grave impacto medioambiental y elevadas pérdidas
económicas. Frecuentemente se asocian a los grandes incendios forestales (> 500
ha), que siendo únicamente un 0.2% del número total de incendios, suponen un 41%
de la superficie quemada (1991-2002).
INTRODUCCIÓN
- Por todo ello, mejorar su conocimiento y perfeccionar los sistemas de predicción
de su comportamiento y las técnicas para reducir su propagación, constituyen
un objetivo clave trascendencia en la lucha contra los incendios forestales.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
- Los modelos de inicio y propagación de los incendios de copa constituyen un
gran reto científico por la cantidad de procesos biológicos y físicos
involucrados, la dificultad de recoger información del comportamiento del
fuego en este tipo de incendios y las fuertes restricciones a la
experimentación con este tipo de fuego.
- Además existe una carencia de información básica sobre las características
de los combustibles asociados a este fenómeno y el efecto de los
tratamientos selvícolas para dificultar su propagación.
1. Cuantificar la estructura física de complejos de combustible implicados
en los fuegos de copa y su modificación como consecuencia de
tratamientos preventivos.
2. Determinar la variación de las condiciones micrometeorológicas y de
humedad de los combustibles implicados en los fuegos de copa,
inducida por esos tratamientos.
3. Evaluar el efecto de los tratamientos preventivos en la iniciación y
propagación del fuego de copa, emisión de CO2 y mortalidad de
arbolado.
4. Validar y testar modelos de inicio y propagación de fuego de copa.
5. Valorar socioeconómicamente el impacto potencial de los incendios de
copa. Modificación del paisaje forestal de cara a la prevención.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS DEL PROYECTO
Equipo INIA. Subproyecto 2 Módulo 1. Caracterización de los
complejos de combustibles
implicados en los fuegos de copa.
Caracterización a escala de rodal y
laboratorio
Cabida Cubierta, Área Foliar
Relación Superficie/Volumen
(Análisis de imágenes)
Inflamabilidad y poder calorífico
(Laboratorio y túnel de viento)
Objetivo: Generación de
variables de entrada para los
modelos de simulación (Módulo
3) y Validación de modelos
(Módulo 4)
Dispositivo experimental de Fraguas (Guadalajara)
Inventarios destructivos
(Arbolado/Matorral)
Equipo INIA. Subproyecto 2
Módulo 1. Caracterización de los
complejos de combustibles
implicados en los fuegos de copa.
Caracterización a escala de
laboratorio
Madrigal. J., Marino. E., Guijarro, M., Hernando
C. and Díez C. (2011). Evaluation of the
flammability of gorse (Ulex europaeus L.)
managed by prescribed burning. Annals of
Forest Science (available on-line DOI:
10.1007/s13595-011-0165-0).
Resultados obtenidos:
1. Puesta a punto de nuevas
metodologías de
caracterización de la
inflamabilidad a diferentes
escalas (laboratorio y túnel de
viento)
2. Caracterización de la
inflamabilidad de Ulex
europaeus, empleado como
combustible de superficie
para la validación de modelos
en túnel de viento (Módulo 4)
Madrigal J, Hernando C,
Guijarro M (2012). New bench-
scale methodology to evaluate
flammability of live forest fuels.
J Fire Sci (Under review)
0
50
100
150
200
250
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
HR
R (k
W/m
2)
t (s)
60%
75%
95%
115%
b
0
50
100
150
200
250
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
HR
R (K
w/m
2)
t (s)
60%
75%
95%
115%
155%
a
Equipo INIA. Subproyecto 2 Módulo 2. Caracterización de la
micrometeorología y la humedad
de los combustibles implicados en
los fuegos de copa
Seguimiento de
humedad de
combustibles vivos y
caracterización de
inflamabilidad
(Dispositivo de
Fraguas, Guadalajara)
Objetivo: Detectar el efecto de los
tratamientos selvícolas en la
micrometeorología a escala de rodal y en
la humedad de los combustibles
implicados en los fuegos de copa
Equipo INIA. Subproyecto 2 Módulo 2. Caracterización de la
micrometeorología y la humedad
de los combustibles implicados en
los fuegos de copa
Madrigal J, Hernando C,
Guijarro M (2012). New bench-
scale methodology to evaluate
flammability of live forest fuels.
J Fire Sci (Under review)
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0Temp (ºC)
RH (%)
FMC dry needles
80
90
100
110
120
130
140
150
160
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
FMC
(%
)
Weeks
FMC live needles1-year
2-years
3-years
Resultados: La evolución de la humedad y
la inflamabilidad de los combustibles vivos a lo
largo del verano depende en mayor medida
de la especie y su fisiología que de los
cambios micrometerológicos detectados por
efecto del tratamiento
El tratamiento genera un efecto significativo
en la temperatura del suelo superficial y la
humedad del combustible muerto
Los resultados del seguimiento de humedad y
micrometeorología servirán de entradas para
la generación de escenarios (Módulo 3)
Madrigal J., Guijarro M.,
Hernando C. Influence of fuel
moisture content on pine needles
combustion: applications for
potential crown fire initiation risk
in Pinus pinaster stands. Fire
Safety Journal (en preparación)
Equipo INIA. Subproyecto 2 Módulo 3. Simulación del inicio y
propagación del fuego de copa en
los complejos de combustible
estudiados
(en proceso)
Effect of very heavy
thinings on crown fire risk
in a Pinus pinaster stand of
Central Spain. For Ecol
Manage (en preparación)
Objetivo: Analizar el efecto de los
tratamientos selvícolas en la probabilidad
de subida de fuego a copas y la
propagación por copas (dispositivo de
Fraguas, Guadalajara)
Uso de modelos existentes para generación de
escenarios de simulación (NEXUS, BEHAVE, Van
Wagner, Cruz et al., …)
Clareo intenso
1.500 pies/ha Testigo
10.000 pies/ha
Equipo INIA. Subproyecto 2
Módulo 4. Validación de modelos
de inicio de fuego de copa en túnel
de viento y testado a nivel
operativo de sus predicciones de
propagación de fuego
(en proceso)
Madrigal J., Guijarro M., Hernando C. Validation
of crown forest fire initiation models in outdoors
laboratory conditions. Int J Wildland Fire (en
preparación)
Objetivo: Validar los modelos existentes
de predicción de subida de fuego a
copas y analizar las variables implicadas
para potenciales mejoras de los
modelos, coeficientes de ajuste y
predicciones
Campaña verano 2011 – 12 Ensayos
Campaña verano 2012 – 12 Ensayos
150 variables/ensayo: Medición
directa
Análisis de imágenes
Variables calculadas
Geometría de llama
Temperaturas
Comportamiento
Equipo INIA. Subproyecto 2 Módulos 1- 4. Caracterización de la
inflamabilidad de combustibles y
validación de modelos de inicio de
fuego de copa en experiencia de
campo de Fuente ovejuna
Objetivo: Simular las condiciones de
inicio de la combustión de copas en
calorímetro de pérdida de masas y
comparar el régimen térmico y tiempo de
residencia de llamas con ensayos de
túnel y datos de campo (CIFAL)
Equipo INIA. Subproyecto 2 Módulo 1- 4. Caracterización de la inflamabilidad de combustibles:
Resultados preliminares
130 128 124 122 119
115 113 110
107 103 101
96
88
81 75
0
20
40
60
80
100
120
140
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
FM
C (
%)
t (s)
Descomposición térmica (evolución de FMC%)
t ignición
t residencia 50 kW/m2
Equipo INIA. Subproyecto 2 Módulo 1- 4. Caracterización de la inflamabilidad de combustibles:
Resultados preliminares
FMC acículas = 120%
Caracterización del
escenario
Cargas
Clases de tamaños
Humedad
Geometría (BD, FSG..)
Seguimiento y
monitorización
(Temperaturas) Análisis de imágenes:
geometría de llama,
tiempos de residencia
Equipo INIA. Subproyecto 2 Módulo 1- 4. Caracterización de la inflamabilidad de
combustibles: Resultados preliminares
Rama inferior
H=200 cm
Rama
superior
H=250 cm
Evaluación de acícula
consumida
Resumen resultados del proyecto hasta ahora
• Artículos científicos en revistas SCI: 4 publicados, 6 en revisión y 5 en
preparación.
• Comunicaciones en Congresos: 9
• Publicaciones técnicas: 2 manuales. (Uno publicado otro en preparación)
• Tesis doctorales: 4 en curso
• Tesis de Master aprobadas: 2
• Proyectos fin de carrera aprobados: 4
• Software específico desarrollado:1
• Actividades de transferencia: 18 cursos de posgrado a profesionales
forestales, 2 cursos de Master universitarios y elaboración de varios
informes técnicos sobre grandes incendios forestales en Andalucía y de
planes de prevención contra incendios forestales en municipios de la zona
centro de Portugal.
CONCLUSIONES
• Modelos de combustibles forestales específicos que por primera vez
integran los estratos de superficie y copa. Esta información es básica
para la gestión técnica de la prevención y extinción de incendios.
• Modelos matemáticos que ligan características estructurales de fácil
medición de las masas forestales, con variables esenciales para evaluar
su susceptibilidad a incendios de copa. Esto permite su expansión al
IFN, convirtiéndose así en una herramienta de gestión.
• Información sobre la eficacia local de los tratamientos preventivos a
corto y medio plazo.
• Mejor conocimiento sobre las condiciones de inicio del fuego de copas.
• Información, inédita hasta ahora, sobre los combustibles realmente
consumidos en los fuegos de copa, lo que es clave para la evaluación
del CO2 emitido en los incendios.
• Índices para optimizar la fragmentación del paisaje forestal, reduciendo
la posibilidad de transición del fuego de superficie a fuego de copa.
Resultados esperables a la finalización del proyecto:
GRACIAS
