Projekty Climate Detectives 2022-2023


Téma projektu: Lesné požiare

Názov projektu: Vplyv lesného požiaru na životné prostredie

Tím: 3ºC IES PL KLIMATICKÁ AGENTÚRA

IES Parque de Lisboa   Alcorcón   Španielsko   31 Vek študenta: 14-15 rokov

Výskumná otázka

Ako dlho trvá obnova ekosystému po požiari?
¿Cuánto tarda un ecosistema en recuperarse después de un incendio?

Zhrnutie projektu
NDVI v oblasti požiaru v júli 2022. Snímky oblasti postihnutej požiarom v roku 2009.

V júli minulého roka 2022 viedli nezvyčajne vysoké teploty k požiaru v takzvanej "Cerro del Castillo" (osobitná chránená oblasť, SAC), ktorá sa nachádza medzi mestami Collado Mediano a Becerril de la Sierra, v blízkosti vodnej nádrže Navacerrada, neďaleko národného parku Guadarrama. Skúmali sme mieru závažnosti požiaru a rozsah, v akom ovplyvnil kvalitu ovzdušia a množstvo a kvalitu vody v nádrži, ako aj biodiverzitu oblasti a odhadovali sme, ako dlho trvá regenerácia lesa a jeho typického prostredia v týchto zemepisných šírkach. Naša práca v teréne spočívala v návšteve oblasti s cieľom pozorovať a fotografovať, aby sme posúdili, či rôzne oblasti požiaru horeli s rovnakou intenzitou. Na tento účel sme použili metódu vyvinutú Silva Cardoza et al. 2021 na základe percentuálneho podielu vzplanutia korún stromov.
V rámci nášho projektu sme analyzovali letecké snímky PNOA a satelitné snímky Sentinel z webovej stránky EO Browser. Pomocou nich sme získali diferenciálny vegetačný index (NDVI) na rozlíšenie výšok a štúdium regenerácie v oblasti. Použili sme aj merací nástroj, ktorý je súčasťou aplikácie, na určenie plochy zasiahnutej požiarom, ako aj koncentrácie chlorofylu a sedimentov v nádrži na odhad, či bola voda v nádrži zasiahnutá požiarom.
Na odhad emisií skleníkových plynov sme použili vzorec uvedený v usmerneniach IPCC pre národné inventúry skleníkových plynov z roku 2006.
Okrem toho sme pri štúdiu regeneračnej schopnosti vegetácie zohľadnili sklon terénu, ktorý sme pozorovali priamo na mieste a vypočítali sme sklon z vrstevnicovej 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.

Hlavné výsledky a závery
Odhad množstva skleníkových plynov vyprodukovaných požiarom. Závažnosť požiaru. Zasiahnutá oblasť. Sklon terénu.

Na výpočet emisií skleníkových plynov vyprodukovaných požiarom sme zmerali plochu spálenej oblasti na satelitných snímkach sentinelov pomocou EO Browser, pričom sme plochu rozdelili na menšie oblasti a potom ich sčítali, aby sme minimalizovali chyby. Percentuálny podiel lesných a krovinatých porastov, ktoré vyhoreli, sme odhadli na základe pozorovania terénu in situ. Hodnoty veličín sú uvedené v nasledujúcej tabuľke.

Vyhodnotili sme závažnosť požiaru podľa korún stromov, pričom sme zistili rôzne úrovne závažnosti, ako je vidieť na obrázku.
Na regeneračnú schopnosť postihnutej oblasti vplývajú rôzne faktory, napríklad sklon terénu, orientácia voči slnku, či ide o tienistú alebo slnečnú oblasť a vlhkosť. Prevládajúcim typom lesa v oblasti Cerro del Castillo je borovica lesná. Zo štúdií vyplýva, že prirodzená obnova je priaznivá, ak dostávajú 35% žiarenia na voľnom priestranstve (González-Martínez a Bravo (1999). Na základe obrysovej mapy oblasti sme odhadli sklon terénu a získali sme sklon 43% vo veľkej časti postihnutej oblasti (pozri obrázok).

Pomocou nástrojov EO-Browser sme získali normalizované vegetačné indexy (NDVI) zobrazené na obrázku. Na zhodnotenie obnovy v oblasti sme použili ortofotosnímky z IGN, keďže v roku 2009 došlo v tej istej oblasti k ďalšiemu požiaru (znázornenému na obrázku).

Pomocou EO Browser sme nezaznamenali žiadne zmeny na povrchu nádrže a žiadne významné zmeny v úrovni chlorofylu a sedimentácie pred požiarom a po ňom. Na základe skúmania orografie terénu sa domnievame, že popol sa do vody mohol dostať splachom dažďovej 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).

Pri EO Browser sme nepozorovali žiadne zmeny v povrchovej vrstve nádrží ani významné zmeny v množstve klorofilu a usadenín pred a po zásahu. Creemos, examinando la orografía del terreno, que pudieron llegar cenizas al agua por escurrimiento del agua de lluvia hacia el embalse.

Čo ďalej? Akcie, ktoré pomôžu zmeniť a zmierniť tento problém
Fotografie z dňa požiaru v júli 2022. Fotografie postihnutej oblasti o 9 mesiacov neskôr. Obnova pozemku pomocou lesných oplotení.

Tento projekt slúžil na zvýšenie povedomia o ničivých účinkoch, ktoré môže mať požiar na životné prostredie. Nielenže boli vypustené skleníkové plyny, ktoré prispievajú k zhoršeniu problému klimatických zmien, ale bola zdevastovaná špeciálna chránená oblasť.

Regeneráciu postihnutej oblasti môže ovplyvniť mnoho faktorov. Zo štúdií, ktoré už boli vykonané v oblasti obnovy lesa, a z analýzy snímok z Cerro del Castillo vyplýva, že obnova borovicového lesa môže trvať 15 až 50 rokov. Rozhodujúci je sklon terénu, preto v oblastiach so strmými svahmi zakomponovali fajiny. Požiar na Cerro del Castillo ovplyvnil nielen flóru, ale aj faunu, najmä vtáky (ktoré pomáhajú regenerácii flóry rozptyľovaním semien). Je možné, hoci sme to nedokázali odhadnúť, že požiar ovplyvnil aj kvalitu vody v nádrži.
Domnievame sa, že je potrebné, aby orgány zodpovedné za hodnotenie a obnovu životného prostredia postihnutého požiarom (mestské úrady, samosprávy, lesnícke úrady) viac šírili túto problematiku. Väčšia informovanosť o nebezpečenstvách spojených s požiarom nevyhnutne predpokladá väčšiu preventívnu činnosť zo strany celej spoločnosti. Plánujeme sa obrátiť na tieto organizácie a na osoby zodpovedné za čističku vody v nádrži Navacerrada so žiadosťou o viac informácií o skutočných dôsledkoch, ktoré mal tento požiar na ich ekosystém. Tieto informácie budeme pomáhať šíriť aj prostredníctvom interných konferencií v našej škole. Chceli by sme sa poďakovať ESERO za možnosť pracovať na tomto zaujímavom projekte a odbornej výskumníčke Lucrecii Pettinari z univerzity v Alcale za neoceniteľnú pomoc pri jeho vypracovaní.

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.

Ďalší obsah:

Plagát projektu:

Stiahnuť plagát projektu PDF

Tento projekt bol automaticky preložený do angličtiny.
Projekty vytvárajú tímy a preberajú plnú zodpovednosť za zdieľané údaje.
← Všetky projekty