Projectos dos Detectives do Clima 2022-2023

Tópico do projecto: Incêndios florestais

Título do projeto: Efeitos de um incêndio florestal no ambiente

Equipe: 3ºC IES PL AGÊNCIA DO CLIMA

IES Parque de Lisboa   Alcorcón   Espanha   31 A idade do aluno: 14-15 anos de idade

Pergunta de pesquisa

Quanto tempo é necessário para que um ecossistema recupere após um incêndio?
Quanto tempo demora um ecossistema a recuperar depois de um incêndio?

Resumo do projeto
NDVIs da área do incêndio de julho de 2022. Imagens da área afetada pelo incêndio de 2009.

Em julho do ano passado, 2022, temperaturas invulgarmente elevadas provocaram um incêndio no chamado "Cerro del Castillo" (Zona Especial de Conservação, ZEC), localizado entre as localidades de Collado Mediano e Becerril de la Sierra, junto à barragem de Navacerrada, perto do Parque Nacional de Guadarrama. Investigámos o nível de gravidade do incêndio e em que medida afectou a qualidade do ar e a quantidade e qualidade da água da barragem, bem como a biodiversidade da zona, e estimámos o tempo que uma floresta e o seu ambiente típico demoram a regenerar-se nestas latitudes. O nosso trabalho de campo consistiu em visitar a área para observar e tirar fotografias, a fim de avaliar se as diferentes áreas do incêndio arderam com a mesma gravidade. Para o efeito, utilizámos o método desenvolvido por Silva Cardoza et al., 2021, baseado nas percentagens de deflagração da copa.
Para o nosso projeto, analisámos imagens aéreas PNOA e imagens de satélite Sentinel do sítio Web EO Browser. Com elas obtivemos o índice diferencial de vegetação (NDVI) para distinguir alturas e estudar a regeneração na zona. Também utilizámos a ferramenta de medição incluída na aplicação para determinar a área afetada pelo incêndio, bem como a concentração de clorofila e sedimentos na barragem para estimar se a água da barragem foi afetada pelo incêndio.
Para estimar as emissões de gases com efeito de estufa, utilizámos a fórmula apresentada nas Directrizes do IPCC de 2006 para os Inventários Nacionais de Gases com Efeito de Estufa.
Além disso, para estudar a capacidade de regeneração da vegetação, tivemos em conta o declive do terreno, observando-o in situ e calculando o declive a partir de um mapa de curvas de nível da zona.

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. O nosso trabalho de campo tem consistido em visitar a zona para observar e tirar fotografias e poder avaliar se zonas distintas do incêndio foram afectadas pela mesma gravidade. Para tal, utilizámos o método desenvolvido por Silva Cardoza et al., 2021, baseado nas percentagens de soflamado na copa.
Para o nosso projeto analisámos imagens aéreas do PNOA e as imagens de satélites de observação terrestre do tipo Sentinel a partir da página de EO Browser. Com elas obtivemos o índice de vegetação diferencial (NDVI) para distinguir as alturas e estudar a regeneração na zona. También usamos la herramienta de medida que incorpora la aplicación para determinar el área afetada por el incendio, así como la concentración de clorofila y sedimentos en el embalse para estimar si el agua del embalse se vio afetada por el incendio.
Para estimar as emissões de gases de efeito estufa, utilizámos a fórmula indicada nas Directivas do IPCC de 2006 para os inventários nacionais de gases de efeito estufa.
Além disso, para estudar a capacidade de regeneração da vegetação, tivemos em conta a inclinação do terreno, a observação in situ e o cálculo do pendor a partir de um mapa de curvas de nível da zona.

Principais resultados e conclusões
Estimativa da quantidade de gases com efeito de estufa produzidos pelo incêndio. Gravidade do incêndio. Área afetada. Declive do terreno.

Para calcular as emissões de gases com efeito de estufa produzidas pelo incêndio, medimos a área da zona ardida nas imagens de satélite sentinela com o EO Browser, dividindo a área em áreas mais pequenas e somando-as para minimizar os erros. Estimámos as percentagens de floresta e arbustos que arderam a partir da observação in situ do terreno. Os valores das quantidades são apresentados no quadro seguinte.

Avaliámos a severidade do incêndio, de acordo com a copa das árvores, detectando vários níveis de severidade, como se pode ver na imagem.
Existem vários factores que influenciam a capacidade de regeneração da área afetada, tais como a inclinação do terreno, a orientação em relação ao sol, o facto de ser uma área de sombra ou de sol e a humidade. O tipo de floresta predominante na zona do Cerro del Castillo é o pinheiro bravo. Estudos indicam que a regeneração natural é favorecida se receberem 35% de radiação ao ar livre (González-Martínez e Bravo (1999). Estimámos, a partir de um mapa de curvas de nível da zona, a inclinação do terreno, obtendo uma inclinação de 43% em grande parte da zona afetada (ver figura).

Com as ferramentas do EO-Browser obtivemos os índices de vegetação normalizados (NDVI) apresentados na figura. Utilizámos ortoimagens do IGN para apreciar a regeneração na área desde que houve outro incêndio em 2009 na mesma área (mostrado na figura).

Com o EO Browser não observámos alterações na superfície da albufeira, nem alterações significativas nos níveis de clorofila e sedimentação antes e depois do incêndio. Acreditamos, através da análise da orografia do terreno, que as cinzas podem ter chegado à água através do escoamento das águas pluviais para a albufeira.

Para realizar o cálculo das emissões de gases de efeito invernadero produzidas pelo incêndio, mediu-se a área da zona quemada nas imagens do satélite sentinel com EO Browser, dividindo a superfície em outras mais pequenas e somando-as depois para minimizar os erros. 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.

Avaliámos a gravidade do incêndio, de acordo com o soflamado das copas dos arbustos, detectando vários níveis de gravidade como se pode observar na imagem.
Existem diversos factores que influenciam a capacidade de regeneração da zona afetada, tais como a inclinação do terreno, a orientação em relação ao sol, se é uma zona úmida ou uma zona solitária e a humidade. O tipo de bosque que predomina na zona do Cerro del Castillo é o pinheiro silvestre. Há estudos que indicam que a regeneração natural é favorecida se receberem um 35% de radiação a céu aberto. (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 afetada (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).

Com o EO Browser não observámos alterações na superfície do embalse nem alterações significativas nos níveis de clorofila e sedimentação antes e depois do incêndio. Cremos, examinando a orografia do terreno, que poderiam ter chegado cenizas à água por escorrimento da água de lava em direção ao embalse.

O que se segue? Acções para fazer a diferença e ajudar a diminuir o problema
Fotografias do dia do incêndio em julho de 2022. Fotos da zona afetada 9 meses depois. Recuperação do terreno com vedações florestais.

Este projeto serviu para sensibilizar para os efeitos devastadores que um incêndio pode ter no ambiente. Não só foram emitidos gases com efeito de estufa que contribuem para agravar o problema das alterações climáticas, como foi devastada uma Zona Especial de Conservação.

Muitos factores podem afetar a regeneração da zona afetada. A partir de estudos já efectuados sobre a regeneração florestal e da análise de imagens do Cerro del Castillo, podemos constatar que uma floresta de pinheiro silvestre pode demorar entre 15 e 50 anos a regenerar-se. A inclinação do terreno é crítica, razão pela qual se incorporaram fajinas nas zonas com declives acentuados. O incêndio no Cerro del Castillo afectou não só a flora, mas também a fauna, especialmente as aves (que ajudam à regeneração da flora dispersando as sementes). É possível, embora não tenhamos podido fazer uma estimativa, que o incêndio tenha afetado também a qualidade da água da barragem.
Consideramos que é necessária uma maior divulgação por parte das entidades responsáveis pela avaliação e recuperação de um ambiente afetado por um incêndio (câmaras municipais, comunidades autónomas, agentes florestais). Uma maior sensibilização para os perigos associados a um incêndio implica necessariamente uma maior ação preventiva por parte de toda a sociedade. Pretendemos contactar estes organismos, bem como os responsáveis pela estação de tratamento de águas da barragem de Navacerrada, para solicitar mais informações sobre os efeitos reais que este incêndio teve no seu ecossistema. Também ajudaremos a divulgar esta informação através de conferências internas na nossa escola. Gostaríamos de agradecer à ESERO pela oportunidade de trabalhar neste interessante projeto e à investigadora especialista Lucrecia Pettinari da Universidade de Alcalá pela sua inestimável ajuda no seu desenvolvimento.

Este projeto tem servido para que ganhemos consciência sobre os efeitos devastadores que um incêndio pode causar no seu ambiente. Não só se emitiram gases de efeito invernadero que contribuem para agravar o problema do câmbio climático, como também uma Zona Especial de Conservação foi devastada.

Muitos são os factores que podem afetar a regeneração da zona afetada. A partir de estudos já realizados sobre regeneração de bosques e analisando imagens do Cerro del Castillo vemos que um bosque de pinos silvestres pode tardar em regenerar-se entre 15 e 50 anos. A pendência do terreno é crítica, pelo que foram incorporadas fajinas em zonas de grande pendência. El incendio ocurrido en el Cerro del Castillo no sólo ha afetado 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.
Cremos que é necessária uma maior divulgação por parte dos organismos encarregues de avaliar e restaurar um ambiente afetado por um incêndio (municípios, comunidades autónomas, agentes florestais). 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. Também nos ajudarão na sua divulgação através de congressos internos no nosso Centro Educativo. Gostaríamos de agradecer à ESERO a oportunidade de trabalhar neste interessante projeto e à investigadora especializada Lucrecia Pettinari da Universidade de Alcalá pela sua inestimável ajuda no seu desenvolvimento.

Outros conteúdos:

Cartaz do projecto:

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