Progetti dei detective del clima 2022-2023


Argomento del progetto: Incendi selvaggi

Titolo del progetto: Effetti di un incendio boschivo sull'ambiente

Squadra: AGENZIA PER IL CLIMA 3ºC IES PL

IES Parco di Lisbona   Alcorcón   Spagna   31 Età dello studente: 14-15 anni

Domanda di ricerca

Quanto tempo impiega un ecosistema a riprendersi dopo un incendio?
Quanto tarda un ecosistema a riprendersi dopo un incendio?

Sintesi del progetto
NDVI dell'area dell'incendio del luglio 2022. Immagini dell'area interessata dall'incendio del 2009.

Nel luglio dello scorso anno, 2022, le temperature insolitamente elevate hanno provocato un incendio nel cosiddetto "Cerro del Castillo" (Zona Speciale di Conservazione, SAC), situato tra i comuni di Collado Mediano e Becerril de la Sierra, vicino al bacino di Navacerrada, nei pressi del Parco Nazionale del Guadarrama. Abbiamo analizzato il livello di gravità dell'incendio e la misura in cui ha influito sulla qualità dell'aria e sulla quantità e qualità dell'acqua del bacino, nonché sulla biodiversità dell'area, e abbiamo stimato il tempo necessario per la rigenerazione di una foresta e del suo ambiente tipico a queste latitudini. Il nostro lavoro sul campo è consistito nel visitare l'area per osservare e scattare fotografie al fine di valutare se le diverse aree dell'incendio sono bruciate con la stessa gravità. A tal fine, abbiamo utilizzato il metodo sviluppato da Silva Cardoza et al., 2021, basato sulle percentuali di incendio delle chiome.
Per il nostro progetto abbiamo analizzato le immagini aeree PNOA e le immagini satellitari Sentinel dal sito web EO Browser. Con esse abbiamo ottenuto l'indice differenziale di vegetazione (NDVI) per distinguere le altezze e studiare la rigenerazione nell'area. Abbiamo anche utilizzato lo strumento di misurazione incluso nell'applicazione per determinare l'area colpita dall'incendio, nonché la concentrazione di clorofilla e di sedimenti nel bacino per stimare se l'acqua del bacino è stata colpita dall'incendio.
Per stimare le emissioni di gas serra, abbiamo utilizzato la formula riportata nelle Linee guida IPCC 2006 per gli inventari nazionali dei gas serra.
Inoltre, per studiare la capacità di rigenerazione della vegetazione, abbiamo preso in considerazione la pendenza del terreno, osservandola in situ e calcolando la pendenza da una carta delle curve di livello dell'area.

Nel luglio dell'anno scorso, 2022, le inusuali temperature elevate hanno provocato un incendio nel cosiddetto "Cerro del Castillo", (Zona Especial de Conservación, ZEC) situato tra le località di Collado Mediano e Becerril de la Sierra, vicino all'argine di Navacerrada, nei pressi del Parco Nazionale di Guadarrama. Abbiamo studiato il livello di gravità dell'incendio e la sua incidenza sulla qualità dell'aria e sulla quantità e qualità dell'acqua dell'argine, nonché sulla biodiversità della zona, e abbiamo valutato quanto sia difficile rigenerare un bosco e il suo ambiente tipico a queste latitudini. Il nostro lavoro sul campo è consistito nel visitare la zona per osservare e scattare fotografie e poter valutare se zone diverse dell'incendio sono state colpite con la stessa gravità. Per questo abbiamo utilizzato il metodo sviluppato da Silva Cardoza et al., 2021, basato sulle percentuali di soflamado nella coca.
Per il nostro progetto abbiamo analizzato le immagini aeree di PNOA e le immagini dei satelliti di osservazione terrestre tipo Sentinel dalla pagina di EO Browser. Con esse abbiamo ottenuto l'indice di vegetazione differenziale (NDVI) per distinguere le altitudini e studiare la rigenerazione della zona. Abbiamo inoltre utilizzato lo strumento di misura incorporato nell'applicazione per determinare l'area colpita dall'incendio, nonché la concentrazione di clorofila e sedimenti nell'imbarcazione per valutare se l'acqua dell'imbarcazione è stata colpita dall'incendio.
Per stimare le emissioni di gas ad effetto serra, abbiamo utilizzato la formula indicata nelle Directrices del IPCC del 2006 per gli inventari nazionali dei gas ad effetto serra.
Inoltre, per studiare la capacità di rigenerazione della vegetazione abbiamo tenuto conto dell'inclinazione del terreno, dell'osservazione in situ e del calcolo della pendenza a partire da una mappa di curve di livello della zona.

Risultati principali e conclusioni
Stima della quantità di gas serra prodotti dall'incendio. Gravità dell'incendio. Area colpita. Pendenza del terreno.

Per calcolare le emissioni di gas serra prodotte dall'incendio, abbiamo misurato l'area dell'area bruciata nelle immagini satellitari sentinella con EO Browser, dividendo l'area in aree più piccole e poi sommandole per minimizzare gli errori. Abbiamo stimato le percentuali di foreste e arbusti bruciati dall'osservazione in situ del terreno. I valori delle quantità sono riportati nella tabella seguente.

Abbiamo valutato la gravità dell'incendio, in base alla chioma degli alberi, rilevando vari livelli di gravità, come si può vedere nell'immagine.
Ci sono diversi fattori che influenzano la capacità di rigenerazione dell'area interessata, come la pendenza del terreno, l'orientamento rispetto al sole, se si tratta di un'area ombreggiata o soleggiata e l'umidità. Il tipo di foresta predominante nell'area di Cerro del Castillo è il pino silvestre. Gli studi indicano che la rigenerazione naturale è favorita se riceve 35% di radiazione all'aperto (González-Martínez e Bravo (1999). Abbiamo stimato, a partire da una carta delle curve di livello dell'area, la pendenza del terreno, ottenendo una pendenza di 43% in gran parte dell'area interessata (vedi figura).

Con gli strumenti di EO-Browser abbiamo ottenuto gli indici di vegetazione normalizzati (NDVI) mostrati in figura. Abbiamo utilizzato le ortoimmagini dell'IGN per apprezzare la rigenerazione dell'area dopo l'incendio del 2009 nella stessa zona (mostrato in figura).

Con l'EO Browser non abbiamo osservato alcun cambiamento nella superficie del bacino idrico e nessun cambiamento significativo nei livelli di clorofilla e di sedimentazione prima e dopo l'incendio. Esaminando l'orografia del terreno, riteniamo che la cenere possa aver raggiunto l'acqua attraverso il deflusso dell'acqua piovana nel bacino.

Per realizzare il calcolo delle emissioni di gas ad effetto serra prodotte dall'incendio, si è misurata l'area della zona colpita nelle immagini del satellite sentinel con EO Browser, dividendo la superficie in altre più piccole e sommandole per minimizzare gli errori. Abbiamo stimato, attraverso l'osservazione in situ del terreno, le percentuali di bosco e di arbusto che sono state eliminate. I valori delle quote sono riportati nella tabella allegata.

Abbiamo valutato la gravità dell'incendio, in base al colore delle foglie degli alberi, rilevando vari livelli di gravità come si può osservare nell'immagine.
Esistono diversi fattori che influiscono sulla capacità di rigenerazione della zona colpita, come la pendenza del terreno, l'orientamento rispetto al sole, se si tratta di zona umbra o solana e l'umidità. Il tipo di bosco che predomina nella zona del Cerro del Castillo è il pino silvestre. Esistono studi che indicano che la rigenerazione naturale viene favorita se si riceve un 35% di radiazioni a cielo aperto. (González-Martínez y Bravo (1999). Abbiamo stimato, a partire da una mappa di curve di livello della zona, la pendenza del terreno ottenendo una pendenza del 43% in un'ampia zona dell'area colpita (vedi figura).

Con gli strumenti di EO-Browser abbiamo ottenuto gli indici di vegetazione normalizzati (NDVI) riportati nella figura. Abbiamo utilizzato gli ortoimmagini dell'IGN per apprezzare la rigenerazione della zona, dato che nell'anno 2009 si è verificato un altro incendio nella stessa zona (mostrato nella figura).

Con l'EO Browser non abbiamo osservato cambiamenti nella superficie dell'argine né cambiamenti significativi nei livelli di clorofila e sedimentazione prima e dopo l'incendio. Esaminando l'orografia del terreno, riteniamo che possano essere arrivate delle cenize all'acqua per effetto del passaggio dell'acqua di pioggia verso l'argine.

Cosa fare dopo? Azioni per fare la differenza e contribuire a ridurre il problema
Foto del giorno dell'incendio nel luglio 2022. Foto dell'area colpita 9 mesi dopo. Ripristino del terreno con recinzioni forestali.

Questo progetto è servito a sensibilizzare l'opinione pubblica sugli effetti devastanti che un incendio può avere sull'ambiente. Non solo sono stati emessi gas a effetto serra che contribuiscono a peggiorare il problema del cambiamento climatico, ma è stata devastata una Zona Speciale di Conservazione.

Molti fattori possono influenzare la rigenerazione dell'area colpita. Dagli studi già effettuati sulla rigenerazione forestale e analizzando le immagini del Cerro del Castillo, possiamo vedere che un bosco di pino silvestre può impiegare dai 15 ai 50 anni per rigenerarsi. La pendenza del terreno è fondamentale, per questo sono state incorporate fajinas nelle aree con pendenze elevate. L'incendio sul Cerro del Castillo non ha colpito solo la flora, ma anche la fauna, soprattutto gli uccelli (che aiutano la rigenerazione della flora disperdendo i semi). È possibile, anche se non siamo stati in grado di valutarlo, che l'incendio abbia influito anche sulla qualità dell'acqua del bacino.
Riteniamo che sia necessaria una maggiore divulgazione da parte degli enti responsabili della valutazione e del ripristino di un ambiente colpito da incendio (comuni, comunità autonome, agenti forestali). Una maggiore consapevolezza dei pericoli legati a un incendio implica necessariamente una maggiore azione preventiva da parte di tutta la società. Abbiamo intenzione di contattare queste organizzazioni e i responsabili dell'impianto di trattamento delle acque del bacino di Navacerrada per chiedere maggiori informazioni sugli effetti reali che questo incendio ha avuto sul loro ecosistema. Contribuiremo inoltre a diffondere queste informazioni attraverso conferenze interne alla nostra scuola. Desideriamo ringraziare ESERO per l'opportunità di lavorare a questo interessante progetto e la ricercatrice esperta Lucrecia Pettinari dell'Università di Alcalá per il suo prezioso aiuto nel suo sviluppo.

Questo progetto è servito a far conoscere gli effetti devastanti che un incendio può provocare nel suo ambiente. Non solo sono stati emessi gas ad effetto serra che contribuiscono ad aggravare il problema del cambiamento climatico, ma anche una Zona Speciale di Conservazione è stata devastata.

Molti sono i fattori che possono influire sulla rigenerazione della zona colpita. A partire da studi già realizzati sulla rigenerazione dei boschi e analizzando le immagini del Cerro del Castillo si è visto che un bosco di pini silvestri può tardare a rigenerarsi tra i 15 e i 50 anni. La pendenza del terreno è critica, per questo sono state incorporate fajinas in zone di grande pendenza. L'incendio verificatosi sul Cerro del Castillo non solo ha colpito la sua flora ma anche la sua fauna, in particolare gli uccelli (che aiutano la rigenerazione della flora disperdendo i semi). Posibilmente, aunque no nos ha sido posible estimarlo, el incendio afectó también a la calidad del agua del embalse.
Crediamo che sia necessaria una maggiore diffusione da parte degli organismi incaricati di valutare e restaurare un ambiente colpito da un incendio (comuni, comunità autonome, agenti forestali). Una maggiore consapevolezza dei rischi associati a un incendio implica necessariamente una maggiore azione di prevenzione da parte di tutta la società. Intendiamo metterci in contatto con questi organismi e con i responsabili della centrale elettrica dell'embargo di Navacerrada per chiedere maggiori informazioni sugli effetti reali che questo incendio ha avuto nel loro ecosistema. Inoltre, ci aiutiamo a diffondere la notizia attraverso congressi interni nel nostro Centro educativo. Desideriamo ringraziare ESERO per l'opportunità di lavorare a questo interessante progetto e la ricercatrice esperta Lucrecia Pettinari dell'Università di Alcalá per il suo inestimabile aiuto nello sviluppo.

Altri contenuti:

Poster del progetto:

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