La humitat vegetal en matollars de Catalunya: 21 anys de dades (Ecologia mediterrània, 16/2021)

Aquesta setmana membres del Servei de Prevenció d’Incendis Forestals (Eva Gabriel i Xavier Castro), de la Unitat Mixta de Recerca CTFC-Agrotecnio (Ruth Delgado-Dávila, Miquel De Cáceres i Pere Casals) i del Servei de Gestió Sectorial a Lleida (Antoni Tudela) publicaven un article a Annals of Forest Science sobre la base de dades que recull 21 anys de mesura del contingut d’humitat en vegetació a Catalunya. La base de dades, estructurada i curada, s’acompanya d’un paquet R per gestionar actualitzacions i facilitar-ne la visualització. Encara que les dades han estat recollides amb un enfocament cap a la prevenció d’incendis, també tenen un potencial en l’estudi de les respostes de les plantes a les sequeres en un context de canvi global.

Localitats representades a la base de dades spif-ctfc-LFMC

LFMC com a paràmetre en la prevenció d’incendis

El concepte de fuel s’aplica a tota la biomassa combustible que trobem en àrees forestals. Hom pot distingir entre la biomassa viva (fuel viu) i la biomassa morta (fuel mort). El grau d’humitat del combustible forestal viu és un factor crític per a la seva inflamabilitat i, per tant, per al seu comportament en cas d’incendi. El paràmetre LFMC (l’acrònim anglès de live fuel moisture content) consisteix en la ratio entre la massa d’aigua continguda en el brot viu i la massa seca corresponent.

En el 1994, el Servei de Prevenció d’Incendis Forestals (SPIF) de la Generalitat de Catalunya, juntament amb el Cos d’Agents Rurals, inicià un programa de monitorització del LFMC. Es tractava de disposar dades en el terreny sobre l’estatus hídric de la vegetació que orientessin l’avaluació del risc d’incendi. En un principi s’inclogueren quatre localitats. En el 1997, investigadors del Centre Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals (CREAF) suggeriren ampliar les àrees i les espècies d’estudi, amb la finalitat que el programa fos representatiu dels diferents hàbitats de matoll mediterrani de Catalunya. El 1998 s’inicià la monitorització sistemàtica en les quatre localitats, a les que sumaren cinc d’addicionals en el 2001. En aquelles primeres campanyes, les mesures es feien cada dues setmanes entre els mesos de maig i de setembre, i cada mes en la part restant de l’any, però en el 2004 s’estengué el període de mostreig de 14 dies per tot l’any.

Nou localitats i tres estatges de vegetació

Les nou localitats són el Port de la Selva (formacions d’estepa silicícola de zona maritíma), Montmell (garrigues de garric amb poca presència de plantes termomediterrànies), Tivissa (formacions de bruc d’hivern calcífiles de zona marítima), Torà (matolls de romaní i garrigues de terra baixa), El Bruc (matolls de romaní i formacions de bruc d’hivern de zona marítima), Caldes de Malavella (bosc mixt de surera i pins amb bruc boal), Begues (garrigues termomediterrànies dominades pel margalló i brolles de càrritx), Camarasa (garrigues de garric amb poca presència de plantes termo-mediterrànies) i Badalona (formacions d’estepa silicícola de zona marítima).

Totes aquestes localitzats es troben en la zona de clima mediterrani de Catalunya. La temperatura mitjana anual va dels 13 als 16 °C i la precipitació mitjana anual de 500 a 750 mm.

Les zones de mostreig són zones de poc pendent (menys del 30%), orientades cap al sud, amb una coberta arbrada inferior al 10%, una edat de vegetació homogènia i prou abundància de les espècies diana. L’àrea representativa per a cada localitat va de les 2 a les 7 hectàrees. Incendis forestals (com el de Badalona el 14 d’agost del 2003), tractaments de la vegetació i dificultats sobrevingudes d’accés han forçat a modificar en alguna ocasió els llocs de mostreig.

Són cinc les espècies incloses en els mostreigs: el cirerer d’arboç (Arbutus unedo L.), l’estepa (Cistus monspeliensis L.), el pi blanc (Pinus halepensis Mill.), el garric (Quercus coccifera L.) i el romaní (Salvia rosmarinus (L.) Schleid). Són totes elles espècies típiques del matoll mediterrani i es troben ben difoses per tota la Conca Mediterrània. Són espècies ben adaptades a l’eixutesa estival. L’arboç i el garric són arbusts planifolis i perennifolis, que poden rebrotar del foc a partir d’òrgans hipogeus. El pi blanc és un arbre acicufoli i perennifoli, capaç de regenerar-se densament després d’un foc a partir de llavors que justament germinen com a conseqüència de l’incendi. L’estepa i en romaní es regeneren després de l’incendi a partir de llavors. De les cinc espècies, l’arboç s’aparta de l’esclerofília, amb una mida foliar més gran, una major àrea foliar específica i un diàmetre superior dels vasos xilemàtics.

Cada dues setmanes, a migdia (12UTC), agents forestals recullen les mostres. En cada localitat es mostregen dues o tres espècies. Per a cada espècie es cullen 20 brots de branques vives de 5 mm de diàmetre, que siguin exposades al sol, i que es corresponguin a individus diferents. Els 20 brots es col·loquen en un contenidor de plàstic hermètic de 5 litres de capacitat. En tres localitats (Begues, El Bruc i Camarasa) es prenen dades edàfiques i de temperatura amb l’ús de sensors de reflectometria.

Els recipients de 5 litres amb les mostres es duen al Laboratori Agroalimentari de Cabrils, on es pesen (pes 1), i es col·loquen en una estufa a 100 °C durant més de 48 hores. Es tornen a pesar (pes 2), se’n buida el contingut, i es pesa el recipient (pes 3). El pes fresc (Fw) és la diferència entre el pes 1 i el pes 3. El pes sec (Dw) és la diferència entre el pes 2 i el pes 3. Les pesades es fan en una balança de 0,1 g de precisió. El LFMC és el percentatge que resulta de dividir (Fw – Dw) per Dw, és a dir el contingut d’aigua referit a la massa seca de la mostra.

Les mostres assecades son separades en la fracció de fulla i de tija. Cada fracció es torna a pesar per separat i hom obté la relació entre fulla i tija (expressada en percentatge, LSR). Aquest valor de LSR informa sobre la dinàmica de càrrega o de defoliació de les branques.

El manteniment de la base de dades

Les taules de dades crues de LFMC es processen manualment per detectar-hi inconsistència i valors anòmals, que puguin deure’s al processament de la mostra o a una selecció incorrecta.

La qualitat de les dades per a cada espècie i localitat es comprova amb anàlisi de sèrie temporal univariada. La detecció de valors desviats es fa amb un model de mitjana mòbil integrada autoregressiva (ARIMA). Es distingeix entre les desviacions additives (observacions anòmales individuals, sense efecte ulterior) i els canvis temporals.

La base de dades inclou set taules diferents:
– taula LFMC, amb estimacions de LFMC i LSR.
– taula PHENOLOGY, que inclou dades reproductives i de fenologia foliar.
– taula SPECIES.
– taula SITES, que inclou informació sobre cada lloc de mostreig (per exemple, de Tivissa, el bosc de Biscorn, el coll de Mafla o el barranc de les Anyeres).
– taula SOIL_MEASUREMENTS.
– taula TDR-SENSOR
– taula SITES_SPECIES, que permet la integritat referencial en la base de dades.

La base de dades LFMC fou implementada amb un sistema de gestió SQLite. S’escrigué un paquet R associat per facilitar-ne l’actualització, el manteniment i la visualització.

El garric, l’espècie més problemàtica

En la validació tècnica de la base de dades es detectaren automàticament 94 desviacions additives i 49 canvis temporals de valors LFMC. Tant en un tipus com en l’altre, l’espècie més afectada era el garric. Entre les localitats, la major incidència de canvis temporals es registraven a Tivissa, cosa que s’explicaria per la combinació de diferents llocs de mostreig per a aquesta localitat. La majoria de canvis temporals es registraven a la primavera.

En el cas del romaní i del garric, tendències en els valors de LFMC es relacionaven a grans trets amb fluctuacions en l’índex estandarditzat de precipitació (recollit d’acord amb estacions properes del Servei Català de Meteorologia). El romaní resultava més sensible que el garric als períodes de sequera (com els estius del 2005 i del 2008), però totes dues espècies tendien a davallar en la humitat.

Aplicacions de la base de dades

La finalitat de la base de dades es servir a la recerca sobre el propi paràmetre LFMC, com es comporta, com es pot predir, i com es relaciona amb dades meteorològiques i fisiològiques, especialment amb les dades recollides amb sensors remots. Això seria especialment útil en l’avaluació del risc d’incendi forestal, però també per al seguiment de processos ecofisiològics. Existeixen bases de dades similars per a la França Mediterrània (Martin-StPaul, 2018), i dades de diferents regions s’han utilitzat per bastir Globe-LFMC (Yebra et al., 2019).

Lligams:

Live fuel moisture content time series in Catalonia since 1998. Eva Gabriel, Ruth Delgado-Dávila, Miquel De Cáceres, Pere Casals, Antoni Tudela, Xavier Castro. Annals of Forest Science 78: 44 (2021).

spif-ctfc/LFMC (Zenodo.org). Eva Gabriel, Ruth Delgado, Miquel De Cáceres, Pere Casals, Antoni Tudela, Xavier Castro.

Accés a les metadades en format .xlsx.

Arxivat a Ciència i Tecnologia

Podeu escriure el vostre comentari aquí:

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out /  Canvia )

Google photo

Esteu comentant fent servir el compte Google. Log Out /  Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out /  Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out /  Canvia )

S'està connectant a %s

Aquest lloc utilitza Akismet per reduir els comentaris brossa. Apreneu com es processen les dades dels comentaris.

%d bloggers like this: