Proyectos de los Detectives del Clima 2022-2023


Tema del proyecto: Incendios forestales

Título del proyecto: Efectos de un incendio forestal en el medio ambiente

Equipo: 3ºC IES PL AGENCIA DEL CLIMA

IES Parque de Lisboa   Alcorcón   España   31 Edad del alumno: 14-15 años

Pregunta de investigación

¿Cuánto tarda en recuperarse un ecosistema tras un incendio?
¿Cuánto tarda un ecosistema en recuperarse después de un incendio?

Resumen del proyecto
NDVI de la zona del incendio de julio de 2022. Imágenes de la zona afectada por el incendio de 2009.

En julio del año pasado, 2022, unas temperaturas inusualmente altas provocaron un incendio en el llamado "Cerro del Castillo" (Zona Especial de Conservación, ZEC), situado entre las localidades de Collado Mediano y Becerril de la Sierra, cerca del embalse de Navacerrada, próximo al Parque Nacional de Guadarrama. Hemos investigado el nivel de severidad del incendio y en qué medida afectó a la calidad del aire y a la cantidad y calidad del agua del embalse, así como a la biodiversidad de la zona, y hemos estimado el tiempo que tarda en regenerarse un bosque y su entorno típico en estas latitudes. Nuestro trabajo de campo consistió en visitar la zona para observar y tomar fotografías con el fin de evaluar si las distintas zonas del incendio ardieron con la misma gravedad. Para ello, utilizamos el método desarrollado por Silva Cardoza et al., 2021 basado en los porcentajes de incendio de copas.
Para nuestro proyecto hemos analizado imágenes aéreas PNOA e imágenes de satélite Sentinel de la web EO Browser. Con ellas hemos obtenido el índice diferencial de vegetación (NDVI) para distinguir alturas y estudiar la regeneración en la zona. También utilizamos la herramienta de medición incluida en 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 fuego.
Para estimar las emisiones de gases de efecto invernadero, hemos utilizado la fórmula que figura 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 pendiente del terreno, observándola in situ y calculando la pendiente a partir de un mapa de curvas de nivel de la zona.

En julio del pasado año, 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 analizado 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 de 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.

Principales resultados y conclusiones
Estimación de la cantidad de gases de efecto invernadero producidos por el incendio. Gravedad del incendio. Superficie afectada. Pendiente del terreno.

Para calcular las emisiones de gases de efecto invernadero producidas por el incendio, medimos la superficie de la zona quemada en las imágenes del satélite centinela con EO Browser, dividiendo la superficie en áreas más pequeñas y sumándolas después para minimizar los errores. Estimamos los porcentajes de bosque y matorral que ardieron a partir de la observación in situ del terreno. Los valores de las cantidades se muestran en la tabla siguiente.

Hemos evaluado la gravedad del incendio en función de la copa de los árboles, detectando varios niveles de gravedad, como puede verse en la imagen.
Existen diversos factores que influyen en la capacidad de regeneración de la zona afectada, como la pendiente del terreno, la orientación respecto al sol, si se trata de una zona umbría o soleada y la humedad. El tipo de bosque predominante en la zona del Cerro del Castillo es el pino silvestre. Los estudios indican que la regeneración natural se ve favorecida si reciben 35% de radiación al aire libre (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 de 43% en gran parte de la zona afectada (ver figura).

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

Con el explorador EO no observamos 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 las cenizas podrían haber llegado al agua por escorrentía pluvial hacia el embalse.

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 centinela 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.

¿Y ahora qué? Acciones para marcar la diferencia y ayudar a reducir el problema
Fotos del día del incendio en julio de 2022. Fotos de la zona afectada 9 meses después. Restauración del terreno con vallas forestales.

Este proyecto ha servido para concienciar sobre los efectos devastadores que un incendio puede tener en el medio ambiente. No sólo se han emitido gases de efecto invernadero que contribuyen a agravar el problema del cambio climático, sino que se ha devastado una Zona Especial de Conservación.

Son muchos los factores que pueden afectar a la regeneración de la zona afectada. De los estudios ya realizados sobre regeneración forestal y analizando imágenes del Cerro del Castillo, se desprende que un bosque de pino silvestre puede tardar entre 15 y 50 años en regenerarse. La pendiente del terreno es crítica, por lo que se han incorporado fajinas en zonas con fuertes pendientes. El incendio del Cerro del Castillo no sólo ha afectado a la flora sino también a la fauna, especialmente a las aves (que ayudan a la regeneración de la flora dispersando las semillas). Es posible, aunque no lo hemos podido estimar, que el incendio también haya afectado 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 preventiva por parte de toda la sociedad. Tenemos previsto contactar con estos organismos, y con los responsables de la depuradora del embalse de Navacerrada, para solicitarles más información sobre los efectos reales que este incendio ha tenido en su ecosistema. También ayudaremos a difundir esta información a través de conferencias internas en nuestra escuela. Queremos agradecer a ESERO la oportunidad de trabajar en este interesante proyecto y a la experta investigadora Lucrecia Pettinari de la Universidad de Alcalá su inestimable ayuda en el desarrollo del mismo.

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.

Otros contenidos:

Cartel del proyecto:

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Este proyecto se tradujo automáticamente al inglés.
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