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11 noviembre 2020 Blog Revista Geociencias SURA

¿Cuál es el impacto de los incendios forestales en los ecosistemas?

El fuego es un elemento que ha estado presente desde los inicios de la humanidad y ha sido fundamental en el desarrollo de la vida en el planeta Tierra. Su rol ha sido predominante en la evolución del ser humano y en la dinámica de muchos de los ecosistemas más relevantes de la naturaleza. Sin embargo, los incendios forestales tienen grandes impactos en los ecosistemas. Conocerlos es necesario para la mitigación de sus daños. 

* Este artículo fue publicado en la Revista Geociencias SURA | Edición 5 | Septiembre de 2019. 

 

¿Qué es un incendio forestal? 

Los incendios forestales son fuegos incontrolables alimentados por condiciones climáticas como la humedad del ambiente y la velocidad de los vientos. Se presentan en todos los continentes del planeta Tierra, impactan con mucha fuerza las zonas boscosas y las grandes planicies y hacen parte de los desastres naturales más críticos y frecuentes. 

Estos fenómenos se originan por agentes naturales como las descargas eléctricas atmosféricas o las erupciones volcánicas. Sin embargo, en la mayoría de los casos, son ocasionados por la actividad humana. Entre las causas más frecuentes están los residuos en zonas boscosas que ocasionan chispas o puntos de ignición al contacto con el sol, por ejemplo: botellas de vidrio, colillas de cigarrillos, fogatas, fuegos artificiales, líneas de transmisión de energía o catenarias de vías férreas que generan puntos de contacto directo con la naturaleza a su alrededor; incluso, las quemas controladas para la fertilización de suelos con fines productivos pueden salirse de control y causar incendios. 

 

¿Cuáles son los tipos de incendios forestales?

Existen tres clases de incendios forestales que varían según la ubicación de los fuegos, la severidad del fenómeno y su velocidad de propagación: 

Subterráneos: el material combustible de este tipo de incendios está compuesto por residuos forestales compactados en el suelo, como hojas o madera en descomposición. El fuego se propaga lentamente debido a la ausencia de viento en el subsuelo de los bosques. Es difícil extinguir la llamas debido a la profundidad en la que se encuentran y a los estratos de materia orgánica presente en los suelos 

Fuego de superficie: sus llamas se extienden únicamente por la superficie del terreno. Es el incendio que genera menores daños en los bosques y es más fácil de controlar. 

Fuego de corona o copa: se propaga por la parte alta de los árboles con mayor rapidez que los fuegos de superficie. La velocidad del viento es clave en el nivel de afectación del área. 

 

¿Cómo se mitiga y se controla un incendio forestal?

Luego de entender cómo es la formación de los incendios forestales y los elementos indispensables para la creación del fuego, la estrategia básica para controlarlos es interrumpir alguno de los tres elementos que forman parte del triángulo de fuego (oxígeno, calor o combustible). Esta interrupción se realiza mediante diferentes métodos, dependiendo de cuál sea el objetivo o elemento que se quiera suspender. Estos métodos de intervención pueden ser directos o indirectos, dependiendo del frente de acción. 

Los métodos de control y mitigación pueden ser complementarios entre sí. Al aplicarlos es posible tener el dominio total de la zona afectada y detener el avance de las llamas en los alrededores.

Las acciones para detectar focos de incendios forestales son el primer paso para culminar la extinción de los fuegos. Cuanto más rápido se detecten, más eficaces serán las operaciones de extinción y se presentarán menos afectaciones.

Calor 

El uso de agua en el combate de incendios forestales es el método más efectivo para la reducción del calor generado en la combustión. El agua y su capacidad para absorber el calor mediante la evaporación constituyen un factor clave en el control de las llamas. Cuando se cuenta con la disponibilidad del recurso se considera como un método directo de control de incendios. 

Pero, en condiciones donde se presentan dificultades topográficas para acceder al recurso, el uso del agua o retardantes químicos es indirecto y se logra mediante la construcción de cortafuegos de agua o con retardantes que impidan la ignición vegetal en franjas cercanas al evento. 

Combustible 

Las grandes dificultades para eliminar por completo el oxígeno en el aire y la poca disponibilidad del agua como recurso para el control de los incendios hacen que los mayores esfuerzos se centren en la eliminación del material combustible de la zona potencialmente afectada. Para esto, existen varias labores que se realizan de manera previa, como la elaboración de cortafuegos en grandes plantaciones forestales y zonas boscosas naturales que interrumpen la vegetación y eliminan en una franja de varios metros de ancho todo el material que pueda servir de combustible; de este modo se impide que el fuego se propague.

Otra alternativa para la eliminación del material combustible son las quemas controladas o “franjas de fuego”, que consisten en fajas de terreno en la trayectoria del incendio donde se elimina, con fuego controlado, todo agente combustible que pueda potenciar el incendio. Con estas acciones se pretende eliminar el combustible al establecer un cerco al incendio, para evitar así la propagación del mismo hacia áreas más grandes.

Oxígeno 

Para eliminar este elemento lo que se hace, comúnmente, es cubrir con una capa de tierra el material combustible que se encuentra en llamas. También, se puede reemplazar el oxígeno presente con vapor de agua. Este es un método de intervención directo y se puede aplicar en caso de incendios forestales de material vegetal de poca altura, en la etapa inicial de los incendios o para el control de focos aislados en situaciones de mayor magnitud. 

 

El incendio forestal que ocurrió en California (Estados Unidos), en 2017, muestra el impacto que puede tener este tipo de eventos en el cambio climático. En una semana, este suceso liberó el equivalente a todos los gases que emanarían los carros y camiones de California en un periodo de un año.

 

Equipo e instrumentación para el control 

Los gobiernos y los departamentos encargados de la conservación y la preservación de los ecosistemas en los países deberían estar preparados para combatir las temporadas de incendios forestales que se den en sus territorios. También deben hacer lo propio las empresas y las personas que tengan grandes extensiones de tierra. Para ello, es indispensable contar con equipamiento e infraestructura que posibiliten una adecuada atención del evento en el menor tiempo posible para disminuir el área afectada.

Detección aérea 

Se utilizan aeronaves pequeñas que permiten tener una visual amplia de la zona. Junto al piloto va un observador que se encarga de tomar los datos de todos los focos de incendios que se detecten desde la aeronave. La ventaja de este método es la gran área que se puede observar; su mayor dificultad son los costos operativos que genera. 

Maquinaria pesada y vehículos

Helicópteros y aeronaves pequeñas para el transporte de personal, equipo, agua y productos químicos retardantes. Por su gran versatilidad en terrenos remotos, los helicópteros son uno de los principales vehículos utilizados durante una emergencia de incendios forestales.

Terrestre fija

Son torres de vigilancia construidas en madera, que están ubicadas a gran altura, en cerros que permiten tener una visual extensa de plantaciones y reservas. El ejercicio de monitoreo es constante y, una vez se generan focos de incendio, los guardabosques pueden identificar, rápidamente, el lugar exacto del evento y comunicarse con los entes encargados de la atención de los incendios.

Sistemas televisivos 

Son circuitos cerrados de televisión que se pueden instalar en los alrededores de las zonas críticas más vulnerables a los incendios forestales. Pueden estar instalados en torres de vigilancia, postes, aeronaves y tener una visual de 360 grados. Requieren, además, un centro alterno de control donde el personal pueda observar todas las cámaras instaladas y dar aviso a las autoridades sobre posibles eventos. 

Herramientas de mano para supresión terrestre 

Hachas, palas, rastrillos, motosierras, bombas de agua portátil, lanzallamas y antorchas. 

Terrestres móvil 

Son cuadrillas establecidas con personal de vigilancia dentro de plantaciones forestales o reservas naturales, que realizan un recorrido determinado a pie o en algún medio de transporte adecuado. La observación no es continua, pues la cuadrilla pasará cada cierto tiempo por un mismo lugar. 

Detección satelital 

En zonas remotas o en poblaciones que no cuentan con la disponibilidad ni los recursos para desplegar mecanismos de detección, las imágenes satelitales son la fuente más confiable para determinar y observar cómo se desarrollan los incendios forestales. 

Las imágenes generadas por los satélites de misiones internacionales son fuente de información valiosa para la atención de eventos y, también, para la comunidad académica e investigativa. El seguimiento de eventos a través de imágenes satelitales es un proceso más lento que todos los anteriores, debido a los tiempos de paso de los satélites por una misma zona, las condiciones de nubosidad en la atmósfera y el procesamiento de la información obtenida. 

Sin embargo, los satélites pueden brindar información de variables físicas relevantes para el control preventivo de incendios forestales, como el contenido de humedad en la vegetación o los cambios en las condiciones de la vegetación. Además, después de un evento, pueden monitorear cómo es la recuperación de una zona y precisar, exactamente, el territorio afectado.

Cuando los incendios son de gran magnitud, y abarcan grandes superficies, es necesario usar aeronaves de mayor capacidad como los tanques aéreos. Son aeronaves de uso militar con una gran capacidad de transporte de agua y autonomía de desplazamiento que se adaptan para el combate de grandes eventos. Incluso, brindan un apoyo a nivel internacional en zonas que no cuentan con aeronaves de este tipo. 

 

¿Cuál es el impacto de los incendios forestales?

Los perjuicios que causan los incendios forestales en los ecosistemas y en el medio ambiente están relacionadas con la recurrencia, severidad, intensidad y duración del incendio. La intensidad del fuego se asocia con la energía liberada en el incendio forestal y se expresa en términos de calor (calorías) o poder (wats); la severidad, por su parte, con los efectos que este genera en el ambiente y en los ecosistemas. 

Los impactos de los incendios forestales pueden ser: 

  • Directos: mortalidad de animales, vegetación y degradación del suelo.
  • Indirectos: modificación de hábitats, migración de especies, disminución de poblaciones, erosión del suelo, contaminación del agua y deslizamientos de tierra.

En el suelo 

Las propiedades físicas, químicas y biológicas de los suelos pueden afectarse durante un incendio forestal y esto podría traer consecuencias en el desarrollo de los ecosistemas. El nivel de intensidad del fuego liberado durante el proceso de combustión, el espesor del terreno y la temperatura a la cual cambian sus propiedades determinarán las afectaciones en los suelos. 

La estructura del suelo es el factor físico más relevante que resulta afectado con los incendios forestales, puesto que se puede generar un aumento en la densidad del terreno y una reducción de la porosidad (espacios vacíos ocupados por partículas de aire o agua). Esto deriva en la disminución de la productividad del suelo, debido a la interrupción de la capacidad de infiltración de agua y a los daños irreversibles en la materia orgánica. 

Otras propiedades físicas y químicas que pueden sufrir los suelos debido a un incendio forestal son: 

  • Capacidad de retención de humedad.
  • Cambio en los contenidos de nutrientes.
  • Expulsión de elementos a la atmósfera (emisión de gases).
  • Erosión del terreno afectado.
  • Pérdida del suelo de los bosques por combustión. 
  • Reducción o pérdida de la capa orgánica.
  • Aumento de escorrentía (agua de lluvia que circula libremente sobre la superficie de un terreno). 
  • Alteración (o pérdida) de los microorganismos y su dinámica en la composición del suelo. 
  • Eliminación o degradación parcial o total de las raíces de las plantas.
  • Grado de acidez o basicidad (pH).
  • Conductividad eléctrica.
  • Textura.
  • Porosidad. 

En el aire y en la atmósfera 

Por su naturaleza intensa y destructiva, los incendios forestales pueden liberar grandes cantidades de gases de efecto invernadero a la atmósfera en poco tiempo, en comparación con otras fuentes emisoras de estos gases. 

El humo es una consecuencia de la combustión de bosques y ecosistemas que trae implicaciones en la calidad del aire a escala local y en las condiciones climáticas. La emisión de compuestos orgánicos a la atmósfera y de gases de efecto invernadero en un incendio forestal contribuye con el calentamiento global y, a su vez, con la destrucción de bosques y ambientes forestales, puesto que altera directamente los mecanismos para remover el CO2 del ambiente. Así mismo, disminuye la visibilidad, lo que influye negativamente en el tráfico aéreo y terrestre. 

En el agua 

Los incendios forestales afectan todos los procesos del ciclo hidrológico: intercepción, infiltración, evapotranspiración, retención de humedad del suelo y los flujos naturales del agua. Además, contribuyen con la pérdida de material vegetal y la degradación de las propiedades físicas y químicas de los suelos, que determinan, en gran proporción, cómo se impactará el ciclo natural del agua. Los cambios en el material orgánico y las coberturas de los suelos en las cuencas hídricas a causa de los incendios forestales también tienen implicaciones en este ciclo. 

 

Caso de estudio: tormenta de fuego en chile (2017) 

¿Cómo ocurrió el evento? 

Entre enero y febrero de 2017, en las regiones chilenas de Coquimbo, Valparaíso, O’Higgins, Maule, Biobío y Araucanía se presentó un fenómeno particular durante la temporada de incendios forestales. 

Entre el 1 de enero y el 10 de febrero se consumieron cerca de 520 mil hectáreas, de las cuales un 75% del área estaba conformada por ecosistemas de bosques, incluyendo reservas naturales y plantaciones comerciales. 

¿Cuáles fueron las regiones más afectadas?

Maule fue la zona más afectada por los incendios forestales, con una participación del 54% sobre el área total consumida, seguida por Biobío y O ́Higgins, con 19% y 17%, respectivamente. La zona más afectada, denominada “Complejo de incendios de Las Máquinas”, cubrió un área de 187 mil hectáreas. Durante 14 horas, en este sector se consumieron alrededor de 115 mil hectáreas, lo que indica un avance de 8.142 hectáreas por hora. 

Este fenómeno, denominado “Tormenta de fuego”, se desarrolló entre la tarde del 25 y la madrugada del 26 de enero de 2017. En esa ventana de tiempo, los incendios en toda la región superaron intensidades del orden de 60.000 kW/m y velocidades de propagación máximas superiores a los 6 km/h. Este fenómeno particular se presentó durante el verano del hemisferio sur del continente americano y registró temperaturas máximas récord en la región central de Chile y largos periodos de tiempo seco. 

Anticiclón del Pacífico Sur 

La presencia de una tormenta anticiclónica* (que aumentó la presión entre el océano Pacífico y los Andes), la acumulación de aire caliente y la sequedad de la atmósfera debido a los incendios convergieron en el “Complejo de incendios de Las Máquinas”, que ocasionó un ambiente de fuego convectivo. 

Durante la noche del 25 de enero y la madrugada del 26 de enero, dicho complejo provocó vientos con intensidades cercanas a los 100 Km/h, según el análisis del Mecanismo de Protección Civil de la Unión Europea. Este evento alteró el comportamiento atmosférico de la región y potenció los demás focos de incendios que se desarrollaban en las regiones. 

El fenómeno en cifras 

25.021 viviendas resultaron amenazadas durante la emergencia. En total, se afectaron 2.288 hogares. 

78,2 millones de toneladas de CO2 fueron las emisiones de gases de efecto invernadero que se liberaron a la atmósfera durante el evento, una cifra equivalente a 3,5 veces las emisiones del parque automotor de todo Chile. 

1.300 millones de dólares es el costo que tuvo que asumir el Estado chileno para cubrir la emergencia, reconstrucción, restauración y recuperación de la zona impactada. 

Fuentes

  • Esteban Herrera Estrada. Ingeniero civil de la Universidad de Medellín y estudiante de especialización en Ingeniería Sismo Resistente de la Universidad Eafit. 
  • Víctor Hugo Ángel Marulanda. Ingeniero de Sistemas e Informática de la Universidad Nacional de Colombia, y especialista en Gerencia de Proyectos de la Escuela de Ingeniería de Antioquia.