Els factors paisatgístics en els focs forestals del Xile central i austral (Ecologia mediterrània, 34/2018)

El clima mediterrani, caracteritzat per hiverns plujosos i estius eixuts, no és privatiu de la Conca Mediterrània. En general, el clima mediterrani és present en els litorals occidentals dels continents, en una franja de 30 a 45 graus de latitud que suposa una transició entre els climes semiàrids i àrids més càlids i els climes oceànics més freds i humits. A l’Amèrica del Sud aquest clima mediterrani el trobem en sis regions del Xile central i austral, de la V a la IX (Valparíso, Metropolitana, O’Higgins, Maule, Bío Bío i Araucanía). Com en altres regions mediterrànies, aquesta zona ha patit grans incendis forestals, amb greus conseqüències socials i ecològiques. David B. McWethy ha encapçalat una recerca sobre els factors subjacents al patró espaciotemporal dels focs de Xile d’aquestes sis regions mediterrànies en el que va de segle (2001-2017), que ara apareix en forma d’article a la revista PLoS One. Les regions més afectades en aquest període han estat Bío Bío i Araucanía, particularment en plantacions d’espècies forestals exòtiques, en boscos mixtos amb espècies autòctones i exòtiques, en boscos escleròfils nadius, en pastures i en matorrals. La substitució de boscos caducifolis dominants per arbres autòctons de la família de les notofagàcies per plantacions comercials d’arbres exòtics pot haver estat un factor de promoció de focs més extensos. La tendència del clima cap a condicions més càlides i més seques també anuncia per als propers anys un augment del risc de grans focs en el Xile mediterrani.

Distribució espacial de l’àrea cremada del Xile mediterrani, en cèl·lules de 21,47 ha, durant el període 2001-2017.

Els incendis al Xile mediterrani segons el satèl·lit MODIS i la Corporación Nacional Forestal (CONAF)

David B. McWethy és professor ajudant de recerca del Department of Earth Sciences de la Montana State University, a Bozeman. És co-investigador principal del Projecte WildFIRE PIRE, dedicat a l’estudi de les causes i conseqüències del foc en el passat, present i futur.

Julian Stahl també és investigador del Department of Earth Sciences de la Montana State University.

Bryce Currey fa la tesi doctoral al Department of Land Resources and Environmental Sciences de la Montana State University.

Thomas T. Veblen és professor del Department of Geography de la University of Colorado, a Boulder. És sobretot conegut pels seus estudis d’ecologia forestal entre els boscos de coníferes del sud de les Rocky Mountains i els boscos de Nothofagus de la regió andina.

Andrés Holz és professor ajudant del Department of Geography de la Portland State University. Fa recerca en dinàmica forestal.

Aníbal Pauchard és director del Laboratorio de Invasiones Biológicas de la Facultad de Ciencias Forestales de la Universidad de Concepción, així com investigador adjunt de l’Instituto de Ecología y Biodiversidad (IEB) de Santiago de Chile.

Rafael A. García és col·laborador acadèmic del Laboratorio de Invasiones Biológicas de la Universidad de Concepción, i també és investigador de l’IEB de Santiago. La seva recerca tracta l’ecologia de poblacions de plantes i arbres invasors, i el seu impacte en pertorbacions com els incendis forestals.

Mauro E. González és membre de la Facultad de Ciencias Forestales y Recursos Naturales, de l’Instituto de Conservación, Biodiversidad y Territorio, i del Laboratorio de Ecología de Bosques de la Universidad Austral de Chile, en Valdivia. També és membre del Centro de Ciencia del Clima y de la Resiliencia de Santiago de Chile.

Aquesta recerca sobre els factors que promouen els focs forestals en el Xile mediterrani del segle XXI fou concebuda per McWethy, Pauchard, Holz, González, Veblen i Stahl. Les dades emprades en aquest estudi procedien de la missió MODIS de la NASA i de la CONAF, organisme adscrit al Ministerio de Agricultura del Gobierno de Chile. En aquesta investigació comptaren amb el finançament del Council for International Exchange of Scholars Fulbright US Scholars Program, de la Facultad de Ciencias Forestales de la Universidad de Concepción i de la National Science Foundation. Pauchard, García, Holz i González comptaven també amb el finançament de respectius programes de recerca.

McWethy, Pauchard, García, Holz, González, Veblen, Stahl i Currey redactaren l’esborrany original de l’article que fou sotmès a PLoS el 10 de novembre del 2017. Ben Bond-Lamberty en fou l’editor, i la versió definitiva no fou acceptada fins el 10 de juliol del 2018.

Les dades de MODIS i de CONAF són accessibles a tothom. Amb elles, McWethy et al. pogueren elaborar un registre espacial i temporal de l’activitat dels focs en tota la zona de transició existent a Xile entre les garrigues i boscos escleròfils mediterranis eixuts i els boscos caducifolis de la zona més humida del sud. Certament, l’activitat variava força d’any en any. Però hom podia identificar una sèrie de variables explicatives basades en el tipus de vegetació, les condicions biofísiques (alçada, pendent, etc.), condicions climàtiques (mitjanes anuals i estacionals de temperatura i precipitacions) i socials (densitat demogràfica mitjana).

Durant la temporada del 2016-2017 cremaren a Xile Central 580.000 hectàrees, un record des de que n’hi ha registres, a començament dels 1960. Focs especialment propers a les grans ciutats (Valparaíso, Santiago, etc.) aquell estiu i en d’altres interiors feren que el Ministeri de Medi Natural es comprometés a estudiar-ne els factors.

Un factor que ha cridat especialment l’atenció són les plantacions industrials homogènies d’Eucalyptus i Pinus, que s’han expandit en el Xile mediterrani desplaçant boscos nadius, terres agrícoles i zones de garriga. A això cal sumar una tendència climàtica a temperatures més elevades i períodes més perllongats d’eixutesa.

McWethy et al. volen respondre dues qüestions:
a) la relació entre la distribució espacial de l’activitat recent de focs al Xile sud-central i les variables que hom sap que influencien aquesta activitat.
b) quins són els paisatges més vulnerables a l’aparició d’incendis ara i en el futur.

Així articulen els objectius de la llur recerca en:
1) caracteritzar les tendències espacials i temporals de l’activitat de foc estimada per satèl·lit per a dues zones bioclimàtiques del Xile sud-central.
2) identificar les variables clau que millor prediuen els patrons espacio-temporals de focs recents en aquestes zones bioclimàtiques.
3) cartografiar la variabilitat espacial modelada de la probabilitat de foc en l’area d’estudi.
4) avaluar si la incidència de foc indica una preferència selectiva de vegetacions específiques.

Identificació de controls i de promotors del foc

L’àrea estudiada comprèn les sis regions administratives que hi ha a Xile a latituds situades entre 32ºS i 40ºS. En el nord d’aquesta zona (32º-36ºS) tenim vegetació típicament mediterrània, bé de garriga o de bosc escleròfil. En el sud (36ºS-40ºS), amb condicions més humides, trobem boscos planifolis temperats, bé caducifolis o perennifolis. En la zona nord, el límit del foc el constitueix la pròpia vegetació. En la zona sud, el límit del foc és més aviat climàtic. Val a dir, que al gradient latitudinal cal sumar el gradient longitudinal: hom passa de boscos litorals altament productius (>1000 gCm2·any-1) a garrigues i prats andins ben poc productius (<100 gCm2·any-1). En el nord, els controls primaris sobre la distribució, abundància i estructura de la vegetació són la disponibilitat d’aigua i les altes temperatures. En el sud, els controls primaris són la disponibilitat de radiació solar i les baixes temperatures.

Pel que fa als controls geogràfics cal destacar el relleu: les serralades litoral i andina en direcció nord-sud, i les valls est-oest d’origen tectònic i erosius (valls de Maipo i de Maule). Amb un impacte més local apareixen les variacions de substrat. Això fa que la zona nord sigui topogràficament i ecològicament heterogènia, dins de l’esquema mediterrani típic (estiu càlid i sec, hivern moderat que concentra una temporada única i curta de pluges). Entre les espècies més freqüents hi ha la Lithraea caustica, Peumus boldus, Quillaja saponaria, Cryptocarya alba, Beilshmiedia miersii. A les planes de la vall central trobem l’espinal (Acacia caven). Els boscos caducifolis de Nothofagus spp. apareixen en les obagues (les pendents encarades cap al sud).

“Lithraea caustica”

En el sud la temperatura és més moderada, malgrat que els estius són càlids, i la precipitació anual continua concentrada en els mesos hivernals. Els vents humits de ponent són els que afavoreixen boscos (Nothofagus obliqua, N. nervosa, N. dombeyi, Laureliopsis philippiana, Aextoxicon punctatum, Eucryphia cordifolia, Weinmannia trichosperma, Drimys winteri, mirtàcies, podocarps, etc.). En les zones altes, a més de 1000 metres, dominen els boscos de conífera, principalment d’Araucaria araucana.

“Nothofagus obliqua”

Per tal d’identificar els controls primaris de l’activitat del foc, McWethy consideren diferents variables:
– variables climàtiques que influeixen en la inflamabilitat, com ara la temperatura i la precipitació.
– variables que influeixen en la distribució, continuïtat i abundància del material vegetal (és a dir, el combustible dels focs forestals).
– variables que influeixen en la distribució de les ignicions, ja siguin naturals (taxa de llamps) o humanes.

Per avaluar els factors promotors de l’activitat de foc, McWethy et al. utilitzen models lineals generalitzats (GLMs), models additius generalitzats i l’algoritme de classificació en arbre Random Forest.

Tendències i modelitzacions

Les dades de CONAF i MODIS mostren una gran variabilitat interanual en la freqüència d’incendis i en l’àrea total cremada. No es pot parlar en una tendència en el període estudiat (2001-2017). Les dades de MODIS ofereixen uns valors superiors d’àrea anual cremada mitjana (103.169 hectàrees) que no pas la CONAF (85.707 hectàrees). La discrepància s’explica perquè les dades de la CONAF no inclouen els incendis controlats i amb els permisos corresponents de pastures i terres agrícoles.

De les sis regions estudiades, Araucanía és la que mostra un major percentatge de superfícies cremades. Del període estudiat, l’any 2016-2017 és el de major superfície cremada de llarg, afectant especialment les regions de Maule, O’Higgins, Bío-Bío i Metropolitana.

Els GLMs i i GAMs indiquen com les variables que més contribueixen a explicar la probabilitat d’incendis són: l’alçada respecte del nivell de mar, la precipitació en l’estació de creixement, la densitat de població humana, el nivell de pendent i el tipus de vegetació.

Els models de Random Forests identifiquen com a variables més importants en aquest sentit: la densitat de població humana, la precipitació mitjana en l’estació de creixement i el nivell de pendent.

En termes generals, la probabilitat de foc decreix a mesura que ho fa l’alçada sobre el nivell del mar. En el Sud, la probabilitat del foc decreix a mesura que augmenta la precipitació en l’estació de creixement; en el Nord, aquesta probabilitat es fa màxima en les zones que reben una precipitació de tan sols 25 mm durant aquesta estació.

En general, la probabilitat de foc decreix a mesura que ho fa també la densitat demogràfica. Val a dir, però, que aquesta relació és més marcada en el nord (més humanitzat) que no pas en el sud.

En el nord, la probabilitat de foc és més elevada en el matorral de la muntanya litoral, en les plantacions forestal i en les terres de pastura; mentre que es menor en les terres agrícoles, les zones més elevades i en la garriga de l’extrem nord. En el sud, la probabilitat de foc és més elevada en les plantacions forestals, les terres de pastura i les zones de collita anual de les terres baixes; mentre que és menor en els boscos caducifolis nadius, especialment en les zones més elevada i en l’extrem sud més humit.

Present i futur dels focs forestals a les regions mediterrànies de Xile

Les zones amb major activitat de foc són els ecosistemes escleròfils de tipus mediterrani, i els boscos caducifolis temperats adjacents. En els casos dels boscos caducifolis es combina un combustible abundant i l’eixutesa estival.

Deixant de banda les zones de matorral i els focs programats en terres de pastura i en zones agrícoles de cultiu anual, són les plantacions forestals les que experimenten els valors més elevats d’àrea anual mitjana cremada.

Com a causes per explicar la preferència del foc per a plantacions exòtiques o per boscos mixtos amb presències d’espècies autòctons i exòtiques, McWethy enumeren les següents:
– l’estructura relativament homogènia i altament connectada.
– l’abundància de fonts accidentals o intencionals d’ignicions antropogèniques.
– les característiques piròfiles d’Eucalyptus i Pinus.

Els focs a les Reserves Nacionals de China Muerta i de Malleco i en el Parc Nacional de Tolhuaca en el 2015, o els focs de Maule, Bío-Bío i Araucanía del 2016-17, es poden atribuir a una tendència d’escalfament i d’eixutesa. Aquests focs en bona mesura cremaren boscos caducifolis nadiu que experimentaven en aquell moment un fort dèficit hídric. Hom calcula que des del 1979, a Xile Central hi ha hagut una caiguda en la precipitació anual del 8%. A aquesta tendència general, cal sumar períodes com la megasequera del 2010-2015 durant la qual el Xile Central experimentà una caiguda dels nivells de precipitacions del 25-45%.

A les tendències climàtiques cal sumar els canvis en l’ús de sòl. Les plantacions forestals han crescut en detriment dels boscos nadius. D’altra banda, l’abandonament d’àrees rurals ha suposat una expansió de zones forestals.

Algunes prediccions climàtiques sobre el Xile sud-central del 2100 indiquen un augment de la temperatura mitjana de 4ºC i una reducció a la meitat de les precipitacions respecte de la situació del 1960-1990. A això hi contribueixen diversos factors climàtics, com la fase positiva del Mode Anular Austral, la intensificació de l’ENSO i la tendència negativa de l’Oscil·lació Decadal Pacífica. Per McWethy et al. caldrà que la societat xilena es prepari per a incendis forestals més freqüents i més grans en els propers anys. La prevenció d’ignicions es farà encara més necessària.

Lligams:

Landscape drivers of recent fire activity (2001-2017) in south-central Chile. David B. McWethy, Aníbal Pauchard, Rafael A. García, Andrés Holz, Mauro E. González, Thomas T. Veblen, Julian Stahl, Bryce Currey. PLoS One 13:e0201195 (2018).

Arxivat a Ciència i Tecnologia
%d bloggers like this: