Projekty Climate Detectives 2022-2023


Téma projektu: Požáry v přírodě

Název projektu: Vliv lesního požáru na životní prostředí

Tým: 3ºC IES PL AGENTURA PRO KLIMA

IES Parque de Lisboa   Alcorcón   Španělsko   31 Věk studenta: 14-15 let

Výzkumná otázka

Jak dlouho trvá, než se ekosystém po požáru zotaví?
¿Cuánto tarda un ecosistema en recuperarse después de un incendio?

Shrnutí projektu
NDVI v oblasti požáru v červenci 2022. Snímky oblasti zasažené požárem v roce 2009.

V červenci loňského roku 2022 došlo v důsledku neobvykle vysokých teplot k požáru v takzvané "Cerro del Castillo" (zvláštní chráněné oblasti, SAC), která se nachází mezi městy Collado Mediano a Becerril de la Sierra, v blízkosti vodní nádrže Navacerrada, nedaleko národního parku Guadarrama. Zkoumali jsme míru závažnosti požáru a rozsah, v jakém ovlivnil kvalitu ovzduší a množství a kvalitu vody v nádrži, jakož i biologickou rozmanitost oblasti, a odhadovali jsme, jak dlouho trvá, než se les a jeho typické prostředí v těchto zeměpisných šířkách obnoví. Naše práce v terénu spočívala v návštěvě oblasti za účelem pozorování a pořízení fotografií, abychom mohli posoudit, zda různé oblasti požáru hořely se stejnou intenzitou. K tomu jsme použili metodu vyvinutou Silvou Cardozou et al. z roku 2021 založenou na procentech vzplanutí korun stromů.
Pro náš projekt jsme analyzovali letecké snímky PNOA a satelitní snímky Sentinel z webové stránky EO Browser. Pomocí nich jsme získali diferenciální vegetační index (NDVI) pro rozlišení výšek a studium regenerace v dané oblasti. Pomocí měřicího nástroje, který je součástí aplikace, jsme také určili plochu zasaženou požárem a koncentraci chlorofylu a sedimentu v nádrži, abychom odhadli, zda byla voda v nádrži zasažena požárem.
Pro odhad emisí skleníkových plynů jsme použili vzorec uvedený v Pokynech IPCC pro národní inventury skleníkových plynů z roku 2006.
Kromě toho jsme při studiu regenerační schopnosti porostu zohlednili sklon terénu, který jsme pozorovali na místě a vypočítali z obrysové mapy oblasti.

En julio del año pasado, 2022, las inusuales altas temperaturas propiciaron el incendio ocurrido en el denominado "Cerro del Castillo", (Zona Especial de Conservación, ZEC) situado entre las localidades de Collado Mediano y Becerril de la Sierra, próximo al embalse de Navacerrada, cerca del Parque Nacional de Guadarrama. Hemos investigado el nivel de severidad del incendio y en qué medida afectó a la calidad del aire y cantidad y calidad del agua del embalse, así como a la biodiversidad de la zona, y estimado cuánto tarda en regenerarse un bosque y su entorno típico en esas latitudes. Nuestro trabajo de campo ha consistido en visitar la zona para observar y tomar fotografías y poder evaluar si distintas zonas del incendio se quemaron con la misma severidad. Para ello hemos utilizado el método desarrollado por Silva Cardoza et al., 2021 basado en los porcentajes de soflamado en la copa.
Para nuestro proyecto hemos analyzado imágenes aéreas de PNOA y las imágenes por satélites de observación terrestre tipo Sentinel desde la página de EO Browser. Con ellas hemos obtenido el índice de vegetación diferencial (NDVI) para distinguir las alturas y estudiar la regeneración en la zona. También usamos la herramienta de medida que incorpora la aplicación para determinar el área afectada por el incendio, así como la concentración de clorofila y sedimentos en el embalse para estimar si el agua del embalse se vio afectada por el incendio.
Para estimar las emisiones de gases efecto invernadero, hemos utilizado la fórmula indicada en las Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero.
Además, para estudiar la capacidad de regeneración de la vegetación hemos tenido en cuenta la inclinación del terreno, observación in situ y calculando la pendiente a partir de un mapa de curvas de nivel de la zona.

Hlavní výsledky a závěry
Odhad množství skleníkových plynů vzniklých při požáru. Závažnost požáru. Zasažená oblast. Sklon terénu.

Pro výpočet emisí skleníkových plynů vzniklých požárem jsme změřili plochu spálené oblasti na družicových snímcích sentinelů pomocí EO Browseru, rozdělili plochu na menší oblasti a poté je sečetli, abychom minimalizovali chyby. Procento lesních a křovinatých ploch, které shořely, jsme odhadli na základě pozorování terénu in situ. Hodnoty těchto veličin jsou uvedeny v následující tabulce.

Vyhodnotili jsme závažnost požáru podle korun stromů, přičemž jsme zjistili různé stupně závažnosti, jak je vidět na snímku.
Na regenerační schopnost postižené oblasti mají vliv různé faktory, například sklon terénu, orientace vůči slunci, stinná nebo slunná oblast a vlhkost. Převládajícím typem lesa v oblasti Cerro del Castillo je borovice lesní. Studie ukazují, že přirozené obnově svědčí, pokud dostávají 35% záření na volném prostranství (González-Martínez a Bravo (1999). Na základě obrysové mapy oblasti jsme odhadli sklon terénu a získali jsme sklon 43% ve velké části postižené oblasti (viz obrázek).

Pomocí nástrojů EO-Browser jsme získali normalizované vegetační indexy (NDVI) uvedené na obrázku. Pro zhodnocení regenerace v oblasti jsme použili ortofotomapy z IGN, protože v roce 2009 došlo na stejném území k dalšímu požáru (znázorněno na obrázku).

Pomocí EO Browser jsme nezaznamenali žádné změny na hladině nádrže a žádné významné změny v úrovni chlorofylu a sedimentace před a po požáru. Na základě zkoumání orografie terénu se domníváme, že popel se do vody mohl dostat splachem dešťové vody do nádrže.

Para realizar el cálculo de las emisiones de gases de efecto invernadero producidas por el incendio, se ha medido el área de la zona quemada en las imágenes del satélite sentinel con EO Browser, dividiendo la superficie en otras más pequeñas y sumándolas después para minimizar los errores. Hemos estimado, de la observación in situ del terreno los porcentajes de bosque y de arbusto que se quemaron. Los valores de la cantidades se muestran en la tabla adjunta.

Hemos evaluado la severidad del incendio, según el soflamado de las copas de los árboles, detectando varios niveles de severidad como puede observarse en la imagen.
Existen diversos factores que influyen en la capacidad de regeneración de la zona afectada como es la pendiente del terreno, la orientación respecto al sol, si es zona umbría o zona solana y la humedad. El tipo de bosque que predomina en la zona del Cerro del Castillo es el pino silvestre. Hay estudios que indican que la regeneración natural viene favorecida si reciben un 35% de la radiación a cielo abierto. (González-Martínez y Bravo (1999). Hemos estimado, a partir de un mapa de curvas de nivel de la zona, la pendiente del terreno obteniendo una pendiente del 43% en una amplia zona del área afectada (véase figura).

Con las herramientas de EO-Browser hemos obtenido los índices de vegetación normalizados (NDVI) que mostramos en la figura. Hemos utilizado ortoimágenes del IGN para apreciar la regeneración en la zona ya que hubo otro incendio en el año 2009 en la misma zona (mostrada en figura).

Con EO Browser no hemos observado cambios en la superficie del embalse ni cambios significativos en los niveles de clorofila y sedimentación antes y después del incendio. Creemos, examinando la orografía del terreno, que pudieron llegar cenizas al agua por escurrimiento del agua de lluvia hacia el embalse.

Co bude dál? Akce, které pomohou změnit a zmírnit tento problém
Fotografie ze dne požáru v červenci 2022. Fotografie zasažené oblasti o 9 měsíců později. Obnova pozemku pomocí lesních oplocenek.

Tento projekt slouží ke zvýšení povědomí o ničivých účincích, které může mít požár na životní prostředí. Nejenže byly vypouštěny skleníkové plyny, které přispívají ke zhoršování problému změny klimatu, ale byla zdevastována zvláštní oblast ochrany přírody.

Regeneraci postižené oblasti může ovlivnit mnoho faktorů. Z již provedených studií o obnově lesa a z analýzy snímků z Cerro del Castillo vyplývá, že obnova borovice lesní může trvat 15 až 50 let. Rozhodující je sklon terénu, a proto byly v oblastech se strmými svahy zakomponovány fajiny. Požár na Cerro del Castillo neovlivnil pouze flóru, ale také faunu, zejména ptáky (kteří pomáhají regeneraci flóry tím, že roznášejí semena). Je možné, i když se nám to nepodařilo odhadnout, že požár ovlivnil také kvalitu vody v nádrži.
Domníváme se, že je třeba, aby orgány odpovědné za hodnocení a obnovu životního prostředí postiženého požárem (městské úřady, samosprávné obce, lesní správy) více rozšiřovaly informace o této problematice. Větší informovanost o nebezpečích spojených s požárem nutně předpokládá větší preventivní činnost celé společnosti. Plánujeme se obrátit na tyto organizace a na osoby odpovědné za čističku vody v nádrži Navacerrada a požádat je o více informací o skutečných dopadech tohoto požáru na jejich ekosystém. Tyto informace budeme také pomáhat šířit prostřednictvím interních konferencí v naší škole. Rádi bychom poděkovali společnosti ESERO za možnost pracovat na tomto zajímavém projektu a odborné výzkumné pracovnici Lucrecii Pettinari z univerzity v Alcalá za neocenitelnou pomoc při jeho přípravě.

Este proyecto ha servido para que ganemos conciencia sobre los efectos devastadores que un incendio puede causar en su entorno. No sólo se han emitido gases de efecto invernadero que contribuyen a empeorar el problema del cambio climático, si no que una Zona Especial de Conservación ha sido devastada.

Muchos son los factores que pueden afectar a la regeneración de la zona afectada. A partir de estudios ya realizados sobre regeneración de bosques y analizando imágenes del Cerro del Castillo vemos que un bosque de pinos silvestres puede tardar en regenerarse entre 15 y 50 años. La pendiente del terreno es crítica, por ello han incorporado fajinas en zonas de gran pendiente. El incendio ocurrido en el Cerro del Castillo no sólo ha afectado a su flora sino también afectó a su fauna, sobre todo a las aves (que ayudan a la regeneración de la flora dispersando las semillas). Posiblemente, aunque no nos ha sido posible estimarlo, el incendio afectó también a la calidad del agua del embalse.
Creemos que es necesaria una mayor difusión por parte de los organismos encargados de evaluar y restaurar un entorno afectado por un incendio (ayuntamientos, comunidades autónomas, agentes forestales). Una mayor concienciación de los peligros asociados a un incendio implica necesariamente una mayor acción de prevención por parte de toda la sociedad. Planeamos ponernos en contacto con estos organismos, y con los responsables de la planta potabilizadora del embalse de Navacerrada, para solicitar más información sobre los efectos reales que este incendio ha tenido en su ecosistema. También ayudaremos nosotros a su difusión mediante congresos internos en nuestro Centro Educativo. Nos gustaría agradecer a ESERO la oportunidad de trabajar en este interesante proyecto y a la investigadora experta Lucrecia Pettinari de la Universidad de Alcalá por su inestimable ayuda en su desarrollo.

Další obsah:

Plakát projektu:

Stáhnout plakát projektu PDF

Tento projekt byl automaticky přeložen do češtiny.
Projekty vytvářejí týmy a přebírají plnou odpovědnost za sdílená data.
← Všechny projekty