Caracterizando la intensidad calórica de los incendios ...

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Caracterizando la intensidad calórica de los incendios forestales a partir del FRP de puntos de calor MODIS por tipo de combustible y biomasa total Diana Aime Tinoco-Orozco 1 , Mesias Edwin Dominguez-Amaya 1 , Daniel José Vega-Nieva 1 , Carlos Briones-Herrera 1 , José Javier Corral Rivas 1 , Pablito Marcelo-López Serrano 2 , Enrique Jardel Peláez 3 , Diego Pérez-Salicrup 4 , Ernesto Alvarado-Celesno 5 . 1 Facultad de Ciencias Forestales, Universidad Juárez del Estado de Durango, Durango, México. 2 Instuto de Silvicultura e Industria de la Madera, Universidad Juárez del Estado de Durango, Durango, México. 3 Centro Universitario de la Costa Sur, Universidad de Guadalajara, Autlán de Navarro, Jalisco, México. 4 Instuto de Invesgaciones en Ecosistemas y Sustentabilidad, Universidad Autónoma de México, Morelia, Michoacán, México. 5 School of Environmental and Forest Sciences, University of Washington, WA, USA. Carac- terizan do la inten- INTRODUCCIÓN Los incendios forestales son un importante factor de transformación para los ecosistemas mundiales (Nasi et al., 2001). Son el resultado de la interacción de diversos elementos de carácter socioeconómico, políco y cultural que, influidos por factores climácos y de paisaje, determinan la magnitud e intensidad de su comportamiento (Cruz, 2011). En este sendo, el impacto de un incendio va a depender de su intensidad, recurrencia y duración (Ulibarry, 2017) siendo la primera, posiblemente la más importante, ya que representa la energía que se libera de la materia orgánica durante el proceso de combusón, es decir, la intensidad del fuego mientras está acvo (Beck et al., 2011). Ésta se ve influenciada por diversos factores, como la temperatura, la carga de combusble forestal, su connuidad espacial y estructu- ra, así como por la sequedad del aire, del suelo y la vegetación. Sin embargo, en diversos estudios se han reconocido limitaciones para cuanficar la intensidad a través de variables en campo (Keeley, 2009), además de las limitaciones espaciales inherentes al muestreo en campo. Por ello, en la úlma década la teledetección espacial ha si- do ampliamente ulizada para obtener registros de las caracteríscas espaciales de los incendios, esencialmente mediante la detección de la fuerte señal de emisión térmica infrarroja asociada a los incendios acvos (Wooster et al., 2003); abordando nuevas herramientas ú- les para la esmación de las tasas de combusón de biomasa y la intensidad radiava. Kaufman et al. (1996) introducen el concepto de energía radiava del fuego (FRE) el cual, siendo cuanficado durante el proceso de combusón, a través de su componente radiante, el lla- mado poder radiavo del fuego (FRP) podría proporcionar una medición remota relacionada directamente con la intensidad del fuego y la candad de vegetación consumida (Wooster et al., 2005). La efecvidad de este parámetro se ha visto incrementado al ulizar el espec- tro-radiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS), lanzado en los satélites Terra y Aqua en 1999 y 2002, respecvamente; debido a que proporcionan mediciones de infrarrojos no saturados incluso en los incendios más grandes ( Wooster, 2002; Wooster et al., 2003). Aunque algunos estudios han sugerido potencial de la intensidad radiava de los puntos de calor para predecir el consumo de biomasa y emisiones (e.g. Mota y Wooster, 2018) e incluso la dificultad de supresión de los incendios (Jolly y Freeborn, 2017), son pocos los estudios que la han tenido como objevo analizar su distribución frente a caracteríscas dasométricas. Los regímenes de incendios se caracterizan por su frecuencia, intensidad y severidad (e.g. Jardel et al., 2011). Si bien algu- nos estudios han analizado el papel del po de combusble o la biomasa total frente a la frecuencia de ocurrencia de incendios (Pausas y Ribeiro, 2013; Briones-Herrera et al., 2019), no conocemos estudios previos que hayan analizado la distribu- ción de la intensidad calórica de los incendios medida mediante sensores satelitales (FRP) frente a la biomasa total forestal para disntos pos de combusbles. En México, se cuenta con información referente a los regímenes potenciales de fuego (Jardel et al., 2011) así como un mapa de pos genéricos de combusbles, a una escala 1:250.000 (Jardel et al., 2018a, 2018b). Existe la oportunidad de emplear la intensidad calórica medida a parr de sensores remotos, analizando sus relaciones frente a variables dasométricas a escalas más finas, para ampliar el conocimiento de los regímenes de fuego actuales, observados mediante el uso de datos satelitales. El presenté estudio plantea la caracterización de la intensidad calórica de los incendios forestales a parr del FRP de puntos de calor MODIS por po de combusble y biomasa total. El objeto de estudio fue medir la intensidad calórica de in- cendios forestales por biomasa total en cuatro pos de combusbles: bosque de pino, bosque de encino, bosque tropical seco y matorral-paszal árido en las regiones de noroeste y centro en México. MATERIALES Y MÉTODOS Área de estudio El área de estudio se centró en las regiones Noroeste (NO) y Centro (C) en México, en base a las regiones definidas para México por Monjarás et al. (2020). Para cada región, se consideraron los pos de combusbles del estudio de Briones-Herrera et al. (2021), obtenidos a parr de los mapas de Jardel et al. (2018) y la Serie 6 de INEGI. En concreto, se analizaron cuatro pos de combusbles forestales: BPINO: bosque de pino, BENC: bosque de encino, BTS: bosque tropical seco y MPSAR: Matorral y paszal árido (Fig. 1). Metodología Se emplearon los valores de FRP (MW/km 2 ) de los puntos de calor provenientes del sensor MODIS del periodo de 2017- 2020 (Fig. 2); estos fueron descargados del Sistema de Información de Incendios para la Gesón de Recursos (FIRMS). Posteriormente se extrajeron a los puntos de calor los valores de po de combusble en base a los mapas de Briones- Herrera (2021), obtenidos a parr de los mapas de Jardel et al. (2018a) y la Serie 6 de INEGI; así como los valores de bioma- sa total forestal, expresada como densidad de carbono sobre el suelo (Mg C ha-1) del mapa de Cartus et al. (2014). Se extra- jo a los puntos de calor el número de conglomerado de puntos de calor, obtenido según la metodología de Briones-Herrera (2019), para idenficar el evento al que pertenece. Para cada conglomerado, se calculó el promedio de biomasa total, y la densidad de kernel (KFRP) de FRPN (se normalizó esta variable dividiendo entre el área del pixel, esmada a parr de los datos de Scan y Track del sensor MODIS) a un radio de búsqueda de 5 km, ulizando la herramienta de kernel density en el soſtware de ArcGis , siendo el campo de FRPN el in- terpolado. Para incendio analizado, se calculó el percenl 99 KFRPN mediante RStudio. Finalmente, plotearon ambas variables para cada combusble región analizados. Fig. 1.- Mapa de área de estudio y combusbles forestales. Dónde: BPINENC: Bosque de pino-encino, BPINO: bosque de pino, BENC: bosque de encino, BTH: bosque tropical húmedo, BTS: bosque tropical seco, MPSAR: Matorral y paszal árido, CHAP: Chaparral, HUM: Humedal, MAT: Matorral, PASNAT: Paszal natu- ral y AG: Agricultura. Fig. 2.- Intensidad calórica de los puntos de calor MODIS en la regiones de estudio. Donde: FRP máx.: Intensi- dad calórica máxima (FRP) de MODIS (MW/km 2 ). RESULTADOS Y DISCUSIÓN Los valores observados para la relación entre el FRP y la biomasa total se muestran en la Figura 3. Se observó una mayor intensidad calórica (FRP) en valores intermedios de biomasa total (20-30 Mg C ha-1) para todos los combusbles analizados. En este sendo, la ocurrencia de incendios con mayor intensidad en valores intermedios de biomasa total puede responder a la transición a ecosistemas semiáridos de los bosques subhúmedos cálidos, don- de el régimen cambia a incendios infrecuentes de alta severidad, respondiendo a las formaciones de bosques abiertos con sotobosque de paszal y ma- torral (Jardel et al., 2011). Las áreas biomasa intermedia están dominadas por vegetación secundaria leñosa, árboles jóvenes con baja altura, baja altura de inicio de copa, mayor penetración del viento que en áreas de muy alta densidad y altas cargas de combusbles superficiales (Briones-Herrera et al., 2019; Bradstock, 2010), clasificándose como un po de vegetación muy peligrosa propensa a incendios intensos (Vega-Nieva et al., 2019). Lo anterior haciendo referencia a los regímenes de fuego; de acuerdo a Jardel et al. (2011, 2018b) estos son resultado de la variación en las condicio- nes climácas, topográficas y de vegetación, provocando que los incendios se presenten con diferente frecuencia, estacionalidad, intensidad, severidad y tamaño. El clima es el factor de control de primer orden dentro del régimen de fuego (Gedalof, 2011) ya que determina los niveles de humedad o sequía que limitan o facilitan la disponibilidad de combusble, su sequedad y connuidad. Derivando en la infrecuencia de incendios en bosques templados fríos de altas cargas de combusble, donde el manllo del suelo se manene húmedo, o en la alta frecuencia y baja severidad en bosques húmedos- templado cálidos (Alvarado et al., 2008; Cochrane, 2003). En este sendo, los datos observados para ambas regiones en el presente estudio sugieren una menor intensidad calórica en los bosques más densos, de mayor humedad, con combusbles dominados por hojarasca, y con una menor velocidad del viento que se ve minorada por la cubierta arbórea. En contraste, en climas áridos donde existe un marcado déficit de humedad, la producvidad primaria es baja limitando la propagación de los incendios de- bido a la disconnuidad de combusbles (Pausas y Bradstock, 2007). El presente estudio por tanto, expande la hipótesis de la mayor frecuencia en nive- les de biomasa intermedia, observada en otros estudios (Pausas y Bradstock, 2007; Van der Werf et al., 2008; Pausas y Ribeiro, 2013; Briones-Herrera et al., 2019), a una hipótesis de mayor intensidad calórica en niveles de cobertura arbolada intermedia. RESULTADOS Y DISCUSIÓN CONT. Otros factores, tales como la presencia de acvidades agrícolas, han sido ampliamente documentados como de importante in- fluencia en los incendios forestales en el país (e.g. Rodríguez-Trejo et al., 2008; Carrillo et al., 2012; Monjarás et al., 2020). En este sendo, es posible que las áreas de biomasa intermedia se aso- cien a áreas en degradación acva, siendo posible se esperen in- cendios más intensos, a veces asociados a acvidades de cambio de uso de suelo. En este sendo, es notoria la mayor intensidad observada en la región centro, sugiriendo una importante acvi- dad humana mediante el uso de fuego de alta intensidad, tal vez buscando procesos de cambio de uso de suelo asociados a la ex- pansión agrícola, tales como los documentados en algunos estu- dios previos (e.g. Flores-Garnica et al., 2021). Este trabajo es de los primeros en tomar en cuenta el potencial de la intensidad calórica de los puntos de calor para caracterizar la intensidad de los incendios por un mismo po de combusble en diferentes regiones, así como su relación frente a la biomasa total; valorando la capacidad del satélite para detectar los puntos de calor correspondientes al incendio que puede verse influencia- da por las caracteríscas de los combusbles (Hanston et al., 2013) y las disntas regiones forestales (Briones-Herrera et al., 2019). A diferencia de trabajos previos que han ulizado el FRP para esmar la biomasa consumida (Ellico et al., 2009) y a su vez, las emisiones por po de bioma (Kaiser et al., 2012; Vermote et al., 2009), el presente estudio sugiere potencial de este pará- metro para analizar aspectos de los regímenes actuales de incen- dios, en concreto su intensidad, y las relaciones con variables da- sométricas como la biomasa total. Fig. 3.- Relación entre el FRP (intensidad calórica) y biomasa total en cada po de combusble y región estudiada. Dónde: BPINO: bosque de pino, BENC: bosque de encino, BTS: bosque tropical seco, MPSAR: Matorral y paszal; C: Centro, NO: Noroeste (Figura 1); DCA: Densidad de carbono aé- reo y FRP. P99KD: Kernel density de la intensidad calórica—Percenl 99. CONCLUSIONES Los resultados sugieren potencial del FRP de los puntos de calor para caracterizar la intensidad de los incendios por po de combusble y región, así como su relación frente a la biomasa total. La mayor intensidad calórica (FRP) presente en niveles intermedios de biomasa total (20-30 Mg C ha -1 ) para todos los pos de combusbles, refuerza la teoría de fuego intermedio-producvidad, en regímenes de incendios infrecuentes de alta severidad en bosques abiertos, donde el combusble está conformado por sotobosque de paszales y matorrales. Se planeta el trabajo a futuro de la caracterización de más regiones y pos de combusble, abarcando la diversidad de regímenes de fue- go; así mismo, analizar el efecto de empo desde el ulmo incendio en la intensidad calórica. REFERENCIAS Alvarado, E.C., J.E. Morn-Ríos, E.J. Jardel P., R.E. Vihnanek, D.K. Wright, D.V. Sandberg, J.M. Michel-Fuentes, C.S. Wright, R.D. Omar, D.V. Sandberg y A. Nájera- Díaz. 2008. Fotoseries para la cuanficación de combusbles forestales de México: bosques montanos subtropicales de la Sierra Madre del Sur y bosques tem- plados y matorral submontano del norte de la Sierra Madre. Oriental. University of Washington, College of Forest Resources-Pacific Wildland Fire Sciences Labo- ratory USDA Forest Service. Special Publicaon No. 1. Seale, Washington. 98 pp. (ISBN 978-0-615- 194271). Beck, P. S., Goetz, S. J., Mack, M. C., Alexander, H. D., Jin, Y., Randerson, J. T. y Loranty, M. M. 2011. The impacts and implicaons of an intensifying fire regime on Alaskan boreal forest composion and albedo. Global Change Biology, 17(9): 2853-2866. Bradstock, R.A. 2010. A biogeographic model of fire regimes in Australia: current and future implicaons. Global Ecology and Biogeography, 19: 145158. Briones-Herrera, C.I.; Vega-Nieva, D.J.; Monjarás-Vega, N.A.; LópezSerrano, P.M.; Briseño-Reyes, J.; Corral-Rivas, J.J.; Alvarado-Celesno, E.; Arellano-Pérez, S.; Jar- del-Peláez, E.J.; Pérez-Salicrup. D.; Jolly, W.M. 2021. Fuel-specific aggregaon of MODIS and VIIRS acve fire detecons for rapid mapping of large forest fire pe- rimeters in Mexico Forests. In Press. Briones-Herrera, C. I., Vega-Nieva, D. J., Monjarás-Vega, N. A., Flores-Medina, F., López-Serrano, P. M., Corral-Rivas, J. J., Carrillo-Parra, A., Pulgarín-Gámiz, M.A., Alvarado-Celesno, E., González-Cabán, A., Arellano-Pérez, S., Álvarez-González, J.G., Ruíz-González, A.D. y Jolly, W. M. 2019. Modeling and mapping forest fire occurrence from aboveground carbon density in Mexico. Forests, 10(5): 402. Carrillo, G.R.L., Rodríguez-Trejo, D.A., Tchikoué, H., Monterroso, R.A.I., Sanllan, P.J., 2012. Análisis espacial de peligro de incendios forestales en Puebla, Mexico. Interciencia 37 (9), 678683. ISSN: 0378-1844 Cartus, O., Kellndorfer, J., Walker, W., Franco, C., Bishop, J., Santos, L. y Fuentes, J. M. M. 2014. A naonal, detailed map of forest aboveground carbon stocks in Mexico. Remote sensing, 6(6): 5559-5588. Cochrane, M.A. 2003. Fire science for rainforests. Nature, 421: 913919. Cruz, M. A. 2011. 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Jardel, P.E., Gradilla, S., Jiménez, A., Pérez, J., Gómez, J. y Salicrup, D. 2018b. Guía técnica divulgava para el uso de modelos de comportamiento del fuego para los pos de combusbles forestales de México. Informe del proyecto de caracterización y clasificación de combusbles para generar y validar modelos de com- busbles forestales para México; Generación de modelos de comportamiento del fuego para los pos de combusbles forestales de México. Jardel, P.J.E., Quintero, G.S., Jiménez, L.A., Graf, P.D. y Rodríguez, G.J. 2018a. Informe del proyecto de caracterización y clasificación de combusbles para generar y validar modelos de combusbles forestales para México; Generación de modelos de comportamiento del fuego para los pos de combusbles forestales de México. Jardel, P. J.E., Morn, R. J. E., Alvarado, E., Pérez-Salicrup, D. y Rodríguez, G. J. M. 2011. Regímenes del fuego en ecosistemas forestales de México. Informe del proyecto Regímenes de Fuego en Ecosistemas Forestales de México”. 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Monjarás-Vega, N.A.; Briones-Herrera, C.I.; Vega-Nieva, D.J.; Calleros-Flores, E.; Corral-Rivas, J.J.; López-Serrano, P.M.; Pompa-García, M.; RodríguezTrejo, D.A.; Ca- rrillo-Parra, A.; González-Cabán, A.; Alvarado-Celesno, E.; Jolly, W.M. 2020. Predicng forest fire kernel density at mulple scales with geographically weighted regression in Mexico. Science of Total Environment. 718, 137313. hps://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.137313 Mota, B. y Wooster, M. J. 2018. A new top-down approach for directly esmang biomass burning emissions and fuel consumpon rates and totals from geosta- onary satellite fire radiave power (FRP). Remote sensing of environment, 206: 45-62. Nasi, R., Applegate, G., Rona, D. y Moore, P. 2001. Los incendios forestales y la diversidad biológica (FAO). hp://www.fao.org/3/y3582s/y3582s08.htm. (Consultado 25 de junio 2021). Pausas, J.G. y Bradstock, R.A. 2007. 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Temporal paerns of fire density by vegetaon type and region in Mexico and its temporal relaonships with a monthly satellite fuel greenness index. Fire Ecol. 2019. under review. Vermote, E., Ellico, E., Dubovik, O., Lapyonok, T., Chin, M., Giglio, L. y Roberts, G. J. 2009. An approach to esmate global biomass burning emissions of organic and black carbon from MODIS fire radiave power. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 114 (D18). Wooster, M. J. 2002. Smallscale experimental tesng of fire radiave energy for quanfying mass combusted in natural vegetaon fires. Geophysical Research Le- ers, 29(21): 23-1. Wooster, M. J., Roberts, G., Perry, G. L. W. y Kaufman, Y. J. 2005. Retrieval of biomass combuson rates and totals from fire radiave power observaons: FRP de- rivaon and calibraon relaonships between biomass consumpon and fire radiave energy release. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 110 (D24). Wooster, M. J., Zhukov, B. y Oertel, D. 2003. Fire radiave energy for quantave study of biomass burning: Derivaon from the BIRD experimental satellite and comparison to MODIS fire products. Remote Sensing of Environment, 86(1): 83-107. AGRADECIMIENTOS: El financiamiento para este trabajo fue proporcionado por el Proyecto CONAFOR- CONACYT-2018-C02-B-S-131553 Reforzamiento al sistema nacional de predicción de peligro de incendios forestales de México para el pronósco de conglomerados y área quemada“, financiado por el Fondo Secto- rial para la Invesgación, el Desarrollo y la Innovación Tecnológica y Forestal CONAFOR-CONACYT.

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Caracterizando la intensidad calórica de los incendios forestales a partir del FRP de puntos de calor MODIS

por tipo de combustible y biomasa total

Diana Aime Tinoco-Orozco1, Mesias Edwin Dominguez-Amaya1, Daniel José Vega-Nieva1, Carlos Briones-Herrera1, José Javier Corral Rivas1, Pablito Marcelo-López Serrano2,

Enrique Jardel Peláez3, Diego Pérez-Salicrup4, Ernesto Alvarado-Celestino5. 1 Facultad de Ciencias Forestales, Universidad Juárez del Estado de Durango, Durango, México. 2 Instituto de Silvicultura e Industria de la Madera, Universidad Juárez del Estado de Durango, Durango, México. 3 Centro Universitario de la Costa Sur, Universidad de Guadalajara, Autlán de Navarro, Jalisco, México. 4 Instituto de Investigaciones en Ecosistemas y Sustentabilidad, Universidad Autónoma de México, Morelia, Michoacán, México. 5 School of Environmental and Forest Sciences, University of Washington, WA, USA.

Carac-

terizan

do la

inten-

INTRODUCCIÓN

Los incendios forestales son un importante factor de transformación para los ecosistemas mundiales (Nasi et al., 2001). Son el resultado de la interacción de diversos elementos de carácter socioeconómico, político y cultural que, influidos por factores climáticos y de paisaje, determinan la magnitud e intensidad de su comportamiento (Cruz, 2011). En este sentido, el impacto de un incendio va a depender de su intensidad, recurrencia y duración (Ulibarry, 2017) siendo la primera, posiblemente la más importante, ya que representa la energía que se libera de la materia orgánica durante el proceso de combustión, es decir, la intensidad del fuego mientras está activo (Beck et al., 2011). Ésta se ve influenciada por diversos factores, como la temperatura, la carga de combustible forestal, su continuidad espacial y estructu-ra, así como por la sequedad del aire, del suelo y la vegetación.

Sin embargo, en diversos estudios se han reconocido limitaciones para cuantificar la intensidad a través de variables en campo (Keeley, 2009), además de las limitaciones espaciales inherentes al muestreo en campo. Por ello, en la última década la teledetección espacial ha si-do ampliamente utilizada para obtener registros de las características espaciales de los incendios, esencialmente mediante la detección de la fuerte señal de emisión térmica infrarroja asociada a los incendios activos (Wooster et al., 2003); abordando nuevas herramientas úti-les para la estimación de las tasas de combustión de biomasa y la intensidad radiativa. Kaufman et al. (1996) introducen el concepto de energía radiativa del fuego (FRE) el cual, siendo cuantificado durante el proceso de combustión, a través de su componente radiante, el lla-mado poder radiativo del fuego (FRP) podría proporcionar una medición remota relacionada directamente con la intensidad del fuego y la cantidad de vegetación consumida (Wooster et al., 2005). La efectividad de este parámetro se ha visto incrementado al utilizar el espec-tro-radiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS), lanzado en los satélites Terra y Aqua en 1999 y 2002, respectivamente; debido a que proporcionan mediciones de infrarrojos no saturados incluso en los incendios más grandes ( Wooster, 2002; Wooster et al., 2003).

Aunque algunos estudios han sugerido potencial de la intensidad radiativa de los puntos de calor para predecir el consumo de biomasa y emisiones (e.g. Mota y Wooster, 2018) e incluso la dificultad de supresión de los incendios (Jolly y Freeborn, 2017), son pocos los estudios que la han tenido como objetivo analizar su distribución frente a características dasométricas. Los regímenes de incendios se caracterizan por su frecuencia, intensidad y severidad (e.g. Jardel et al., 2011). Si bien algu-nos estudios han analizado el papel del tipo de combustible o la biomasa total frente a la frecuencia de ocurrencia de incendios (Pausas y Ribeiro, 2013; Briones-Herrera et al., 2019), no conocemos estudios previos que hayan analizado la distribu-ción de la intensidad calórica de los incendios medida mediante sensores satelitales (FRP) frente a la biomasa total forestal para distintos tipos de combustibles. En México, se cuenta con información referente a los regímenes potenciales de fuego (Jardel et al., 2011) así como un mapa de tipos genéricos de combustibles, a una escala 1:250.000 (Jardel et al., 2018a, 2018b). Existe la oportunidad de emplear la intensidad calórica medida a partir de sensores remotos, analizando sus relaciones frente a variables dasométricas a escalas más finas, para ampliar el conocimiento de los regímenes de fuego actuales, observados mediante el uso de datos satelitales.

El presenté estudio plantea la caracterización de la intensidad calórica de los incendios forestales a partir del FRP de puntos de calor MODIS por tipo de combustible y biomasa total. El objeto de estudio fue medir la intensidad calórica de in-cendios forestales por biomasa total en cuatro tipos de combustibles: bosque de pino, bosque de encino, bosque tropical seco y matorral-pastizal árido en las regiones de noroeste y centro en México.

MATERIALES Y MÉTODOS

Área de estudio

El área de estudio se centró en las regiones Noroeste (NO) y Centro (C) en México, en base a las regiones definidas para México por Monjarás et al. (2020). Para cada región, se consideraron los tipos de combustibles del estudio de Briones-Herrera et al. (2021), obtenidos a partir de los mapas de Jardel et al. (2018) y la Serie 6 de INEGI. En concreto, se analizaron cuatro tipos de combustibles forestales: BPINO: bosque de pino, BENC: bosque de encino, BTS: bosque tropical seco y MPSAR: Matorral y pastizal árido (Fig. 1).

Metodología

Se emplearon los valores de FRP (MW/km2) de los puntos de calor provenientes del sensor MODIS del periodo de 2017-2020 (Fig. 2); estos fueron descargados del Sistema de Información de Incendios para la Gestión de Recursos (FIRMS).

Posteriormente se extrajeron a los puntos de calor los valores de tipo de combustible en base a los mapas de Briones-Herrera (2021), obtenidos a partir de los mapas de Jardel et al. (2018a) y la Serie 6 de INEGI; así como los valores de bioma-sa total forestal, expresada como densidad de carbono sobre el suelo (Mg C ha-1) del mapa de Cartus et al. (2014). Se extra-jo a los puntos de calor el número de conglomerado de puntos de calor, obtenido según la metodología de Briones-Herrera (2019), para identificar el evento al que pertenece.

Para cada conglomerado, se calculó el promedio de biomasa total, y la densidad de kernel (KFRP) de FRPN (se normalizó esta variable dividiendo entre el área del pixel, estimada a partir de los datos de Scan y Track del sensor MODIS) a un radio de búsqueda de 5 km, utilizando la herramienta de kernel density en el software de ArcGis , siendo el campo de FRPN el in-terpolado. Para incendio analizado, se calculó el percentil 99 KFRPN mediante RStudio. Finalmente, plotearon ambas variables para cada combustible región analizados.

Fig. 1.- Mapa de área de estudio y combustibles forestales. Dónde: BPINENC: Bosque de pino-encino, BPINO: bosque de pino, BENC: bosque de encino, BTH: bosque tropical húmedo, BTS: bosque tropical seco, MPSAR: Matorral y pastizal árido, CHAP: Chaparral, HUM: Humedal, MAT: Matorral, PASNAT: Pastizal natu-ral y AG: Agricultura.

Fig. 2.- Intensidad calórica de los puntos de calor MODIS en la regiones de estudio. Donde: FRP máx.: Intensi-dad calórica máxima (FRP) de MODIS (MW/km2).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los valores observados para la relación entre el FRP y la biomasa total se muestran en la Figura 3. Se observó una mayor intensidad calórica (FRP) en valores intermedios de biomasa total (20-30 Mg C ha-1) para todos los combustibles analizados. En este sentido, la ocurrencia de incendios con mayor intensidad en valores intermedios de biomasa total puede responder a la transición a ecosistemas semiáridos de los bosques subhúmedos cálidos, don-de el régimen cambia a incendios infrecuentes de alta severidad, respondiendo a las formaciones de bosques abiertos con sotobosque de pastizal y ma-torral (Jardel et al., 2011). Las áreas biomasa intermedia están dominadas por vegetación secundaria leñosa, árboles jóvenes con baja altura, baja altura de inicio de copa, mayor penetración del viento que en áreas de muy alta densidad y altas cargas de combustibles superficiales (Briones-Herrera et al., 2019; Bradstock, 2010), clasificándose como un tipo de vegetación muy peligrosa propensa a incendios intensos (Vega-Nieva et al., 2019).

Lo anterior haciendo referencia a los regímenes de fuego; de acuerdo a Jardel et al. (2011, 2018b) estos son resultado de la variación en las condicio-nes climáticas, topográficas y de vegetación, provocando que los incendios se presenten con diferente frecuencia, estacionalidad, intensidad, severidad y tamaño. El clima es el factor de control de primer orden dentro del régimen de fuego (Gedalof, 2011) ya que determina los niveles de humedad o sequía que limitan o facilitan la disponibilidad de combustible, su sequedad y continuidad. Derivando en la infrecuencia de incendios en bosques templados fríos de altas cargas de combustible, donde el mantillo del suelo se mantiene húmedo, o en la alta frecuencia y baja severidad en bosques húmedos-templado cálidos (Alvarado et al., 2008; Cochrane, 2003).

En este sentido, los datos observados para ambas regiones en el presente estudio sugieren una menor intensidad calórica en los bosques más densos, de mayor humedad, con combustibles dominados por hojarasca, y con una menor velocidad del viento que se ve minorada por la cubierta arbórea. En contraste, en climas áridos donde existe un marcado déficit de humedad, la productividad primaria es baja limitando la propagación de los incendios de-bido a la discontinuidad de combustibles (Pausas y Bradstock, 2007). El presente estudio por tanto, expande la hipótesis de la mayor frecuencia en nive-les de biomasa intermedia, observada en otros estudios (Pausas y Bradstock, 2007; Van der Werf et al., 2008; Pausas y Ribeiro, 2013; Briones-Herrera et al., 2019), a una hipótesis de mayor intensidad calórica en niveles de cobertura arbolada intermedia.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN CONT.

Otros factores, tales como la presencia de actividades agrícolas, han sido ampliamente documentados como de importante in-fluencia en los incendios forestales en el país (e.g. Rodríguez-Trejo et al., 2008; Carrillo et al., 2012; Monjarás et al., 2020). En este sentido, es posible que las áreas de biomasa intermedia se aso-cien a áreas en degradación activa, siendo posible se esperen in-cendios más intensos, a veces asociados a actividades de cambio de uso de suelo. En este sentido, es notoria la mayor intensidad observada en la región centro, sugiriendo una importante activi-dad humana mediante el uso de fuego de alta intensidad, tal vez buscando procesos de cambio de uso de suelo asociados a la ex-pansión agrícola, tales como los documentados en algunos estu-dios previos (e.g. Flores-Garnica et al., 2021).

Este trabajo es de los primeros en tomar en cuenta el potencial de la intensidad calórica de los puntos de calor para caracterizar la intensidad de los incendios por un mismo tipo de combustible en diferentes regiones, así como su relación frente a la biomasa total; valorando la capacidad del satélite para detectar los puntos de calor correspondientes al incendio que puede verse influencia-da por las características de los combustibles (Hanston et al., 2013) y las distintas regiones forestales (Briones-Herrera et al., 2019). A diferencia de trabajos previos que han utilizado el FRP para estimar la biomasa consumida (Ellicott et al., 2009) y a su vez, las emisiones por tipo de bioma (Kaiser et al., 2012; Vermote et al., 2009), el presente estudio sugiere potencial de este pará-metro para analizar aspectos de los regímenes actuales de incen-dios, en concreto su intensidad, y las relaciones con variables da-sométricas como la biomasa total.

Fig. 3.- Relación entre el FRP (intensidad calórica) y biomasa total en cada tipo de combustible y región estudiada. Dónde: BPINO: bosque de pino, BENC: bosque de encino, BTS: bosque tropical seco, MPSAR: Matorral y pastizal; C: Centro, NO: Noroeste (Figura 1); DCA: Densidad de carbono aé-reo y FRP. P99KD: Kernel density de la intensidad calórica—Percentil 99.

CONCLUSIONES

Los resultados sugieren potencial del FRP de los puntos de calor para caracterizar la intensidad de los incendios por tipo de combustible y región, así como su relación frente a la biomasa total. La mayor intensidad calórica (FRP) presente en niveles intermedios de biomasa total (20-30 Mg C ha-1) para todos los tipos de combustibles, refuerza la teoría de fuego intermedio-productividad, en regímenes de incendios infrecuentes de alta severidad en bosques abiertos, donde el combustible está conformado por sotobosque de pastizales y matorrales. Se planeta el trabajo a futuro de la caracterización de más regiones y tipos de combustible, abarcando la diversidad de regímenes de fue-go; así mismo, analizar el efecto de tiempo desde el ultimo incendio en la intensidad calórica.

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AGRADECIMIENTOS: El financiamiento para este trabajo fue proporcionado por el Proyecto CONAFOR-

CONACYT-2018-C02-B-S-131553 “Reforzamiento al sistema nacional de predicción de peligro de incendios

forestales de México para el pronóstico de conglomerados y área quemada“, financiado por el Fondo Secto-

rial para la Investigación, el Desarrollo y la Innovación Tecnológica y Forestal CONAFOR-CONACYT.