[resumen.cl] Un estudio recientemente publicado evaluó la actividad de los incendios forestales en 6 regiones de Chile. Los investigadores analizaron datos satelitales y los compararon con los registros de CONAF para el periodo 2001-2017. Los resultados indicaron que los incendios predominan mayormente en plantaciones forestales de monocultivos, las mezcla de plantaciones forestales y bosques nativos, bosques nativos esclerófilos, matorrales y pastizales. El estudio concluyó que la estructura homogénea o uniforme, característica de la composición de las plantaciones de monocultivos forestales de pino y eucalipto para uso comercial pueden promover una mayor dispersión del fuego al presentar abundante, inflamable y bien conectaba biomasa como combustible para la quema. El equipo investigador advirtió que en el futuro, la coincidencia de condiciones cálidas y secas en un contexto de cambio climático, en conjunto con paisajes dominados por plantaciones inflamables y ricas en combustible podrían incidir en la propagación de incendios forestales cada vez más devastadores. 

El equipo de investigación a cargo del presente estudio, recientemente publicado en la revista PLOS ONE, buscaba caracterizar las tendencias espaciales y temporales de la actividad de incendios monitoreada por satélite en Chile centro sur. También buscaban identificar las variables clave que mejor predijeran los patrones espacio-temporales de incendios recientes en esta zona. Además, tenían por objetivo mapear la variabilidad y la probabilidad de incendios en el área de estudio y evaluar si la ocurrencia de fuego indican la preferencia selectiva para tipos de vegetación específica.

Para esto, se evaluaron datos satelitales con el Espectroradiómetro de Imágenes de Media Resolución MODIS de la NASA analizando zonas afectadas por incendios durante el periodo 2001-2017. Los investigadores primero caracterizaron el área quemada desde la colección de imágenes MODIS y la compararon con los registros de incendio de la Corporación Nacional Forestal (CONAF). El estudio uso tres modelos para evaluar las relaciones entre la ocurrencia de fuego y factores como el clima, combustible y factores humanos conocidos que influencian la actividad de incendios. También usaron los resultados para mapear la probabilidad de ocurrencia de fuego en la zona centro sur de Chile.

La zona de estudio abarcó entre las latitudes 32-40° S. Se incluyeron 6 regiones administrativas en Chile centro sur, desde Valparaíso hasta La Araucanía y se determinaron 2 zonas bioclimáticas. La seca zona bioclimática norte (entre 32-36° S) presenta matorral mediterráneo, arbustos y bosques esclerófilos. Mientras que la zona bioclimática sur, más húmeda presenta bosques caducifolios templados y bosques de hojas permanentes, además de mayor superficie destinada a plantaciones comerciales. (36-40° S) (ver figura 1)

Figura 1. Tipos de vegetación derivadas de datos de la Corporación Nacional Forestal (CONAF) y las fronteras en las zonas bioclimáticas (línea sólida negra) separando la zona bioclimática mediterránea y la zona bioclimática temperada.  Fuente: DB McWethy, 2018  

El estudio se enfocó en estas zonas debido a que creen que esta pueda ser la más vulnerable al incremento del riesgo de incendios relacionados con cambios en el clima y el uso de suelo, además porque aquí se encuentra la más alta densidad poblacional en Chile. Los investigadores también se preguntaron cuales paisajes eran los más vulnerables a la ocurrencia de fuego, y cuales lo serían en el futuro.

Cerros y llanuras cubiertas por monocultivos forestales y matorrales de espino en la zona de Sauzal, comuna de Cauquenes

Datos satelitales de incendios y registros institucionales.

Históricamente, la ocurrencia de incendios forestales en la zona centro sur de Chile ha sido más común durante la temporada cálida y seca estival entre diciembre y marzo. Sin embargo, el estudio señala que en décadas recientes también han sido registrados incendios en otras épocas del año.

Cabe precisar que para la temporada de incendios los investigadores utilizaron el protocolo usado por CONAF el cual registra los incidentes de fuego en periodos anuales desde el 1 de julio al 30 de junio del año siguiente. Por ejemplo, la temporada de incendios de 2001 – 2002 representa la actividad de fuego que empieza el 1 de julio de 2001 y termina el 30 de enero de 2002.

Figura 2. Área quemada para el periodo de incendios 2001-2017, determinada mediante la detección por el sistema satelital MODIS Collection 6) Las áreas quemadas con cada incendio son indicadas por una sombra roja.  Fuente: DB McWethy, 2018  

El estudio señala que la distribución del área quemada en el periodo 2001-2017 (ver figura 2) puede ser parcialmente atribuidas a las tendencias de calentamiento y sequía que han jugado un rol en los mega-incendios del Maule, Biobío y Araucanía en 2016-17 y los incendios de China Muerta y la Reserva Nacional Malleco y el Parque Nacional Tolhuaca en la región de la Araucanía en 2015 (ver figura 3).

Figura 3. Distribución espacial del área quemada por el número de incendios por medida territorial estandarizada para todos los incendios del periodo 2001-2017. La detección de incendios se realizó con el sistema satelital MODIS Collection 6.  Fuente: DB McWethy, 2018  

Tendencias en áreas quemadas entre 2001-2017

Los registros de CONAF y del sistema satelital MODIS indicaron una fuerte variabilidad interanual o entre años, tanto en la frecuencia de incendios como en el área total quemada y sin tendencias significativas en el tiempo. Mientras los registros del MODIS señalan un promedio anual de área quemada de 103.169 hectáreas por año para la zona estudiada, las estimaciones de CONAF de promedio anual de área quemada alcanzan las 85.707 hectáreas por año. De un total de 13,60 millones de hectáreas de superficie total quemable. (ver figura 4)

Figura 4. Área total quemada para cada región, por año. Área quemada por año a lo largo de las regiones administrativas basadas en los datos de CONAF (barras grises) y el sistema satelital MODIS (barras naranja). Cabe señalar que la escala varía para cada región. El área total quemada para todos los distritos basados en datos de CONAF y MODIS en el panel inferior. El número total de grandes incendios (mayores de 200 hectáreas) por año en los datos de CONAF son indicados en la línea negra. Fuente: DB McWethy, 2018

En la seca zona bioclimática norte entre la región de Valparaíso y el norte y centro del Maule, la proporción del promedio de área total quemada cada año según el registro satelital MODIS fue más grande en matorrales, pastizales y plantaciones forestales. Mientras tanto que en la zona bioclimática sur entre la costa y el sur del Maule y La Araucanía, la proporción de área quemada fue más grande en plantaciones forestales introducidas, pastizales, y cultivos de cereales anuales, bosques nativos deciduos y matorrales. (ver figura 5)

Figura 5. Proporción de cada tipo de vegetación quemada por año, según la detección satelital MODIS Collection 6. Proporción de cada cobertura de suelo y tipos de vegetación quemada cada año en la zona bioclimática norte entre Valparaíso y el norte y centro del Maule (panel superior) y en la zona bioclimática sur entre la costa y el sur del Maule y La Araucanía (panel inferior). Fuente: DB McWethy, 2018

Cerros y valles de la Cordillera de Nahuelbuta cubiertos con monocultivos de pino y eucalipto, vistos desde la ruta hacia Ramadillas.

Los resultados del estudio indicaron que el promedio anual y la superficie total de aérea quemada en el periodo 2001-2017 fue mayor en las regiones de la Araucanía, el Biobío y el Maule. Los incendios del periodo 2001-2017 quemaron una alta proporción de la región de la Araucanía en comparación con otras regiones excepto para el periodo 2016-2017 donde la temporada dejó un alto porcentaje de superficie quemada por los incendios en las regiones del Maule, O’Higgins, Biobío y Metropolitana. (ver figura 6)

Figura 6. Proporción de cada región quemada por año, según detección satelital MODIS Collection 6. Fuente: DB McWethy, 2018  

Los investigadores señalan que las estimaciones de superficie derivadas del sistema satelital MODIS para las 6 regiones (entre Valparaíso  y La Araucanía) fueron mayores que los registros de CONAF para la mayor parte de los años, principalmente por el resultado de las quemas de uso extensivo y de pastizales y cultivos anuales, las que no se reflejan en los registros de CONAF.

Bosques de Nothofagus en la comuna de San Clemente

Los resultados también indicaron que la probabilidad de ocurrencia de fuego estimada mediante modelos, fue más grande en plantaciones forestales costeras, cerros costeros, pastizales y matorrales en la zona bioclimática norte y más baja en tierras agrícolas y zonas de montaña. En la zona bioclimática sur, la probabilidad de ocurrencia de fuego fue mayor en plantaciones forestales, pastizales y cultivos anuales concentrados en valles bajos y más baja en bosques nativos deciduos, en zonas altas y en el húmedo límite sur de la zona bioclimática sur. (Ver figura 7)

Figura 7. Distribución espacial de modelaciones de probabilidad de ocurrencia de incendios. Fuente: DB McWethy, 2018

El peligro de un paisaje dominado por monocultivos en un contexto de acelerado cambio climático. 

El estudio señala que los registros de incendios en Chile centro sur destacan una amplia zona que experimenta un alto promedio anual de actividad de fuego en los ecosistemas mediterráneos esclerófilos y la transición de bosques templados de hoja caduca, donde los recursos potencialmente inflamables son abundantes y la humedad de este material combustible disminuye considerablemente durante los veranos.

Megaincendio forestal "Las Máquinas" avanzando hacia sectores poblados de la comuna de Constitución.

Los resultados de este estudio indicaron que los tipos de vegetación donde el fuego mostró una fuerte preferencia están caracterizados por una abundante y bien conectada cantidad de combustible que es capaz de promover la expansión del fuego durante las condiciones cálidas y secas de verano.

Los investigadores señalan que la mayor incidencia del fuego en las plantaciones forestales introducidas para uso comercial, así como las mezclas de bosque nativo y plantaciones forestales son probablemente el resultado de una combinación de factores, los que incluyen:

1) la relativa homogenización o uniformidad y alta conexión entre la estructura de los parches de plantaciones forestales en comparación con los bosques nativos principalmente compuestos por especies del género Nothofagus. 

2) las abundantes fuentes de ignición ya sean accidentales o intencionales, adyacentes a las plantaciones forestales.

3) las características de propensión al fuego de Eucalyptus, Pinus y otras especies del bosque nativo esclerófilo.

Megaincendio de Quillón al 2 de enero de 2012. Fuente NASA

El estudio señala que en las ultimas décadas, la composición estructural de las plantaciones industriales de Eucalyptus y Pinus se han expandido a través de Chile centro-sur en áreas previamente ocupadas por una matriz más heterogénea de bosques nativos, tierras agrícolas, sotobosque, matorral y pastizal. El conjunto de factores tales como: el aumento de las temperaturas, la sequía, la expansión de plantaciones, el incremento en la continuidad y uniformidad del material vegetal inflamable, están incidiendo en la propagación de megaincendios forestales.

Devastación causada por mega-incendio "Las Máquinas" en torno a la ladera sur del Cerro Name y la Ciénaga del Name. El incendio se propagó rápidamente desde el sector Las Máquinas en la comuna de Cauquenes, hacia el sector Name sur a través de los extensos parches de monocultivos forestales de Pinus radiata en enero de 2017.

Precisamente, el estudio señala que los cambios de uso se suelo, que modificaron la composición de la vegetación a lo largo de Chile central han alterado el rol que el combustible vegetal juega en la regulación de la actividad del fuego. En décadas recientes, los cambios en la cobertura de suelo han resultado en la transformación desde una estructura más heterogénea, con bosques menos propensos a incendiarse a sistemas más propensos a incendiarse mostrando una continua, homogénea y uniforme distribución del combustible vegetal (madera, hojas).

Investigaciones previas en la Patagonia, en la Reserva Malalcahuello y en la región del Maule han reportado que la inflamabilidad total y las cargas de combustible son más altas en zonas donde las especies introducidas mediante monocultivos para uso comercial habían reemplazado o invadido a bosques nativos con una carga de combustible más homogénea que facilita la dispersión del fuego. De esta forma, los cambios en el uso de suelo a plantaciones introducidas más propensas al fuego, han contribuido a incrementar la actividad de fuego en la zona centro sur de Chile.

Incendio de monocultivos de pino en La Palmilla,  comuna de San Javier

Por otra parte, estudios en el lago Nahuel Huapi, en Chile central y en la provincia de Concepción han reportado que la regeneración de algunas de las especies de plantas invasoras son favorecidas por el fuego, resultando en una realimentación positiva donde aumenta la abundancia de plantas invasoras y la actividad de incendios. Estudios en el sur de Francia, y en el matorral costero de la región de Valparaíso, indican que las plantas invasoras tienen la capacidad de alterar la resiliencia de la vegetación nativa por la modificación de procesos de regeneración a continuación de un incendio y las tendencias de la sucesión ecológica post incendio.

Junto a esto, el estudio señala que los cambios en uso de suelo afectan la distribución espacial y temporal de las igniciones y la supresión del fuego, y están también influenciando la actividad de incendios entre Vaparaíso y La Araucanía. Estos fuegos e igniciones accidentales asociadas con el incremento en la densidad de la población y asociado con el desarrollo exterior-urbano posibilitan una mayor área quemada. El abandono rural en algunas áreas está llevando a la acumulación de combustible leñoso el cual históricamente era manejado y fragmentado. Al mismo tiempo, el uso de fuego para el manejo de pastos y rastrojos, las quemas agrícolas pueden estar llevando al escape accidental de incendios intencionales a la zonas ricas en combustible de las plantaciones forestales de pino y eucalipto.

El futuro de la actividad de fuego en la zona centro sur de Chile.

Investigaciones previas muestran que años con incendios anormalmente agresivos han sido atribuidos a condiciones más secas que el promedio en los veranos. Observaciones desde 350 estaciones en Chile central mostraron que las precipitaciones anuales han declinado un 7% desde 1979.

Generalmente, las temperaturas más cálidas, la extendida sequía y la preponderancia de la bien conectada e inflamable vegetación de las plantaciones forestales y abundantes igniciones antropogénicas, son todos factores relacionados a la ocurrencia de grandes incendios forestales en Chile centro sur. La interacción de estos factores se configuró de forma dramática durante la temporada de fuego 2016-2017 en Chile donde más de 580.000 hectáreas resultaron quemadas.

Imagen satelital de los negaincendios en la zona centro-sur de Chile en enero de 2017, capturado por el Espectroradiómetro de Imágenes de Media Resolución. MODIS, NASA.

Resultados de investigaciones previas sobre reciente actividad de incendios sugieren que una combinación de condiciones climáticas cambiantes, tipos de cobertura y uso de suelo son los factores que continúan promoviendo una alta actividad incendiaria en Chile centro sur.

Cuando los extendidos periodos de condiciones secas y cálidas coinciden con fuertes vientos, pequeños incendios forestales pueden crecer rápidamente y convertirse en grandes y severos incendios, con impactos dramáticos en la vegetación y comunidades.

De acuerdo con las proyecciones para el aumento de las temperaturas, cambios en varias variables de circulación atmosférica son esperadas como resultado en decrecimiento en las precipitaciones anuales para gran parte de la zona centro sur de Chile, según señala un estudio publicado en 2017 y otro estudio publicado este 2018. Estas variables incluyen:

1) Una continua fase positiva de la Oscilación Antártica o también llamada Modo Anular del Sur, el cual promueve condiciones cálidas en los bosques del sur de Chile, tal como ocurrió con la temporada de fuego 2016-2017.

2) La intensificación de teleconexiones oceánicas y atmosféricas tales como el El Niño Oscilación del Sur las cuales resultan en fuertes vientos entre cálidos-húmedos y fríos-secos años en Chile central, según señala un estudio de 2008. Estas condiciones promueven el desarrollo y secado de combustible vegetal en años cálidos y secos.

3) Una tendencia negativa de la Oscilación Decadal del Pacífico la cual dirige las tormentas que entran por el sur de los vientos del oeste, promoviendo condiciones de sequía de largo plazo en Chile centro sur, según señala el mismo estudio.

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Según señala un estudio de 2017, la interacción de estas variables de largo plazo amplificadas por el cambio climático antropogénico podría llevar a un continuo calentamiento y sequía tales que para 2100 las temperaturas se podrían incrementar por sobre 4°C por encima del promedio actual. Mientras tanto las lluvias se proyecta que declinen por sobre la mitad del periodo 1960-1990. Cabe destacar que esto podría generar una severa disrupción en la agricultura,  disponibilidad de agua y una pérdida de biodiversidad acelerada.

Las conclusiones del estudio revelaron patrones de alto riesgo en la zona ante futuros escenarios climáticos. 

El estudio concluyó que la actividad de fuego es altamente dependiente de las temperaturas y precipitaciones y la cobertura de suelo (tipo de vegetación). Todos estos factores que influencian la abundancia, estructura, continuidad y condición de combustible y factores humanos (densidad de población) que influencia la distribución de igniciones.

En general, áreas secas en la zona norte bioclimática entre Valparaíso y el norte y centro del Maule soportan menos incendios y bajas áreas quemadas promedio anuales comparadas con las áreas con mayor biomasa vegetal de la zona sur bioclimática entre la costa y el sur Maule y La Araucanía. Las regiones de la Araucanía y el Biobío contabilizaron cerca del 60% de toda el área quemada a lo largo del área de estudio, aún cuando estas dos áreas contabilizan solamente el 46% del área total de estudio.

Los matorrales, los pastizales, las plantaciones forestales, y los bosques nativos esclerófilos representan una gran proporción del área anual quemada en la zona bioclimática norte, probablemente como un resultado de una mezcla de factores naturales relacionados a la distribución espacial de causas de ignición naturales y causadas por humanos y condiciones derivantes de propagación del fuego (estacionalidad, temperatura, viento, humedad del combustible).

Las plantaciones forestales introducidas para uso comercial, los pastizales, y los cultivos anuales representan la mayor proporción del área quemada en la zona bioclimática sur de estudio entre el Maule y La Araucanía. Queda claro que las plantaciones forestales, principalmente de pino y eucalipto proveen una estructuralmente homogénea o uniforme, abundante, bien conectada, y inflamable cantidad de combustible vegetal que pueden promover la dispersión del fuego.

Incendio forestal en monocultivos de eucalipto alcanza sectores poblados en Penco en enero de 2017

Las tierras agrícolas contabilizaron un bajo porcentaje de la superficie anual quemada en la parte norte de la zona bioclimática en estudio entre Valparaíso y el norte el Maule, comparada con la disponibilidad de este tipo de vegetación para quemarse. Esto probablemente se debería a que el manejo de los cultivos agrícolas y la distribución fragmentada del combustible en estas áreas.

Los resultaron arrojaron que la ocurrencia del fuego muestra una fuerte preferencia selectiva para las plantaciones forestales en ambas zonas estudiadas, entre Valparaíso y La Araucanía. El estudio apunta a que la flamabilidad inherente de los monocultivos, las prácticas de uso de suelo, las igniciones naturales, accidentales o intencionales u otros factores serían responsables por la desproporcionadamente alta ocurrencia de fuego en plantaciones forestales. La relativa uniformidad y continuidad de los combustibles leñosos asociados con plantaciones forestales pueden facilitar la dispersión del fuego comparado con otros tipos de cobertura donde la estructura del combustible es más heterogénea y discontinua.

Pyrocumulus o "nubes de fuego" se elevan a varios kilómetros desde el Cerro Name durante el rápido avance del megaincendio "Las Máquinas" en la región del Maule, el 23 de enero de 2017.

Durante condiciones extremas de fuego, calor, sequía y viento, pueden conducir a grandes incendios en todos los tipos de vegetación, incluyendo los bosques nativos deciduos, en la región sur del área de estudio. Las tendencias de sequía y calentamiento que son proyectadas para continuar en el futuro para gran parte de la zona centro sur de Chile podrían promover grandes incendios en estas ricas en combustible bosques y plantaciones. Como los bosques tardan en recuperarse de los incendios, esto puede resultar en un declive de la abundancia de especies del bosque nativo.

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De esta forma, se puede concluir que el incremento en la extensión de las plantaciones forestales puede interactuar con las condiciones climáticas cambiantes y promover grandes incendios en la zona central sur de Chile.

Tropas del ejército toman posiciones realizando controles a la población en zonas de catástrofe durante los megaincendios de enero de 2017. Foto: Flickr Esteban Ignacio

Las condiciones climáticas cambiantes, tales como el aumento de las temperaturas y la declinación en las precipitaciones, podrían resultar en condiciones que promuevan los grandes incendios forestales en la zona centro sur de Chile en el futuro. Estos cambios en los principales controles históricos del fuego en los ecosistemas locales podrían augurar un futuro con grandes aumentos en la frecuencia y propagación de incendios en la zona.

Avión cisterna Boeing 747-200 modificado, llamado «Supertanker» realizando una descarga sobre Dichato durante el cuestionado manejo de la crisis por el Estado y empresas privadas en los megaincendios forestales de enero de 2017. Foto: Flickr Esteban Ignacio

Ante los recientes megaincendios en Chile, organizaciones sociales, comunidades y vecinos afectados han apuntado al Estado, la industria forestal y sus proveedores, que el restablecimiento de los bosques nativos menos uniformes, menos inflamables, además de la regeneración del suelo y fuentes de agua, probablemente amortiguarían los cambios que están ocurriendo en los sistemas climáticos al reducir la flamabilidad general del paisaje. Asimismo, el estudio recalca que es necesaria y urgente una preparación intensiva para los incendios forestales que serán más frecuentes y devastadores en años venideros.

Fotografía principal: Incendio forestal en monocultivo de pino en sector Pinihue, comuna de Coelemu, enero de 2017. 

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