Elaboración de la foto-guía

OBJETIVOS DE ESTE TRABAJO

Según lo anterior, este trabajo se ha planteado con los siguientes objetivos:

a) Ofrecer una muestra gráfica de situaciones representativas de combustibles forestales de Galicia, ordenadas como foto-serie. Los datos cuantitativos de algunos atributos físicos importantes asociados permiten al usuario evaluar mejor la situación objeto de su interés.

b) Efectuar una primera clasificación de los principales tipos de combustibles forestales de Galicia.

c) Suministrar una visión conjunta de la estructura de los combustibles, al incluir a la vez datos de los estratos de combustible superficial y del dosel arbóreo. Esto no es recogido por los inventarios forestales y otros modelos anteriores. Al afectar frecuentemente el incendio a los dos estratos mencionados, la guía permite disponer de una mejor perspectiva de la situación real de combustibles a la que se enfrenta el usuario en su gestión técnica preventiva o en las tareas de extinción del fuego.

d) Asociar esa información con la estimación del comportamiento potencial del fuego en un incendio que se desarrollara en esos combustibles. Aunque todavía este es un desiderátum y un reto científico, se ha tratado de dar un paso adelante, ofreciendo información de la velocidad de propagación y longitud de llama para un rango de velocidades de viento y pendientes del terreno, bajo un escenario de humedad de los combustibles muertos considerado como de peligro moderado-alto en Galicia. Para ello se han utilizado modelos empíricos desarrollados en el Centro de Investigaciones Forestales de Galicia (Lourizán) de la Conselleria de Medio Rural de la Xunta de Galicia,) que aunque todavía necesitarán perfeccionarse, podrían ser ya útiles a los técnicos concernidos. Esta información se complementa o contrasta con la suministrada por otros modelos existentes que pueden ser adecuados.

TRABAJOS DE CAMPO Y LABORATORIO

Área de estudio

Los 150 sitios fotografiados e inventariados destructivamente (Fig. 2) tratan de representar un conjunto diverso de situaciones de combustibles, comprendiendo un rango cuantitativo relativamente amplio de atributos principales de diferentes formaciones y comunidades vegetales de Galicia. La mayoría de ellas tienen una destacada presencia espacial en el territorio gallego y áreas colindantes y poseen relevancia desde el punto de vista de la protección contra incendios, al verse afectadas muy frecuentemente por el fuego, ser éste un componente principal del ecosistema, o constituir áreas muy sensibles al impacto del fuego. También reflejan situaciones frecuentes requiriendo intervenciones preventivas de reducción de combustibles, con el fin de limitar la severidad de un incendio que pudiera afectar a dichas áreas. Se incluye además una imagen de algunas pocas comunidades que ocupan una extensión reducida en Galicia pero que presentan otras características dignas de mención y que se ven amenazadas por incendios. No se han incluido los humedales, escasamente afectados por incendios y por la misma razón los ecosistemas de dunas y roquedos, entre otros. La muestra seleccionada comprende 4 situaciones de pastizales, 6 de helechales, 56 de matorrales y 83 de masas forestales. De estas últimas, 46 corresponden a pinares, 17 a eucaliptales y 20 a masas de frondosas caducifolias.

Para la selección de los sitios se ha utilizado información proveniente de diversas fuentes:

• Mapas Forestales de España. Escala 1:200.000 (De la Torre, 1991), incluidos en el III y IV Inventario Forestal Nacional (IFN) de Galicia (MARM, 2000 y 2011). Suministra información de las comunidades de matorral y arbolado, la especie dominante de las mismas, su cobertura y clases naturales de edad, así como la distribución geográfica de los combustibles en el territorio gallego. En el IV IFN recoge también la clasificación de los combustibles del sotobosque de acuerdo con la tipología de los trece modelos norteamericanos mencionados líneas más arriba (Anderson 1982).

• Google Earth, herramienta de gran utilidad a la hora de localizar y visualizar en 3D las masas arboladas.

• Sig-PAC e IBERPIX, ambos visores nos sirvieron de ayuda para contrastar lo consultado en las dos fuentes anteriores.

• Mapas de las comunidades vegetales de Galicia (Izco et al.1999 y 2000, 2006), que incluyen un análisis y clasificación tanto de vegetación leñosa como herbácea. De cada una de las clases fitosociológicas aparece un comentario sobre su presencia, especies representativas y afinidad con otros grupos.

Trabajos de campo

Las formaciones vegetales fotografiadas e inventariadas comprenden: Herbazales, incluyendo pastos y helechales, comunidades dominadas por gramíneas y el pteridofito Pteridium aquilinum, respectivamente, aunque en mezcla con especies leñosas, en mayor o menor grado. En Galicia apenas existen praderas naturales y el grupo de pastos incluye, excepto en la muestra de Cabeza de Manzaneda (Ac-02), de hecho, formaciones mixtas de herbáceas-principalmente gramíneas- y leñosas bajas. Estas formaciones son típicas de etapas seriales efímeras de la sucesión post-incendio,- o post-corta a hecho-en las que temporalmente la mayor cobertura y biomasa corresponde a especies de gramíneas. Matorrales, formados por comunidades de plantas leñosas plurianuales, arbustivas y subarbustivas, típicamente con tallos ramificados desde la base, y altura de hasta siete metros, aunque frecuentemente no sobrepasen los dos. Finalmente, se recogen las formaciones arbóreas, tanto perennifolias como caducifolias, constituyendo masas forestales, de origen natural o de reforestación.

Las parcelas de toma de fotografías e inventario de combustible en cada sitio fueron circulares, con radio variable, oscilando entre 8 y 15 m, dependiendo de la densidad del arbolado. En ellas se recogió información sobre las especies vegetales presentes y los combustibles de los estratos de superficie y del dosel arbóreo. En el centro de la parcela se anotaron sus coordenadas geográficas, con GPS y se midieron la orientación (brújula), la altitud (altímetro) y la pendiente del terreno (hipsómetro Vertex III). Tomando como centro el de la parcela y con rumbo aleatorio, se materializó un transecto, con cinta métrica, brújula y jalón, de longitud igual al diámetro de la parcela circular y otro perpendicular a él. En uno de los extremos de uno de los transectos se situó una banda graduada, de 1 o 2 m de altura, con marcas pintadas con colores rojo y blanco, a intervalos de 10 cm. Una cámara fotográfica, provista de objetivo con distancia focal 16/108 mm, se posicionó a una distancia entre 2 y 5 m de la banda citada, para abarcar el sector donde posteriormente se realizó el inventario destructivo de combustible (Fig. 3).

En cada uno de los árboles del interior de la parcela se anotó su especie y se midieron:

• Diámetro normal, a 1,30 m del suelo, tomado perpendicularmente al eje del tronco y en dos posiciones, una de espaldas a la línea de máxima pendiente del terreno (de arriba hacia abajo) y la otra girada 90⁰ respecto a la primera posición, con forcípula de 1 mm de precisión.

• Densidad de la masa, mediante el conteo de los árboles cuyo eje vertical entrase dentro del área de la parcela.

• Altura de inicio de la copa seca, considerando ésta como la distancia vertical entre la superficie de la hojarasca y la porción más baja de la copa con combustible muerto en una disposición continua (Lutes et al. 2004). Ese combustible está formado por hojas secas y ramillas finas secas y/o con hojas muertas depositadas en ellas y los verticilos, en cantidad apreciable (Sando y Wick 1972). Fue medida con hipsómetro laser (Vertex III) y precisión de 10 cm.

• Altura de inicio de la copa viva, considerando ésta la inserción de las primeras ramas con hojas vivas. Medida con el mismo hispómetro mencionado.

• Altura total, desde la superficie de la hojarasca hasta el extremo final de la guía principal del árbol, medida al igual que las anteriores, con el mismo hipsómetro

• Ancho de la copa, en dos direcciones perpendiculares, como la proyección de la copa sobre el suelo, con ayuda de pértiga y con cinta métrica y precisión de 1 cm.

• Edad del arbolado. En las plantaciones forestales conocida por los datos de reforestación. En las masas irregulares mediante extracción de muestra del tronco, con barrenas de Pressler, tomada a 30 cm de la superficie de la hojarasca en los dos árboles de mayor diámetro de la parcela. Los anillos contados con estereomicroscopio en laboratorio.

• Fracción de cabida cubierta del estrato del dosel arbóreo. Se tomaron fotografías con objetivo de ojo de pez, dispuesta a 1,20 m de altura, en las horas centrales del día, efectuándose 12 fotos en los dos transectos perpendiculares, pasando por el centro de la parcela circular (Fig. 4).

En el caso de montes bravos de pinos y brotes de eucalipto, se cortaron los árboles en el interior de la parcela y se trasladaron al laboratorio, donde se desglosaron en los componentes de interés, como se indica en el apartado de trabajos de laboratorio, calculándose su respectiva biomasa y la carga a nivel de parcela.

Para inventariar destructivamente los combustibles del sotobosque se dispusieron cuatro cuadrados de 1x1 m o 2x2 m, en el interior de la parcela (Fig. 3). El cuadrado de tamaño menor se usó para vegetación herbácea y leñosa de hasta medio metro de altura y el de 2x2 m si la altura era mayor. Los cuadrados fueron materializados con cuatro jalones y cinta métrica fijada a éstos, delimitándose así un transecto, apoyado en el perímetro y una diagonal del cuadrado (Fig. 5-Superior). En ese transecto se midió la longitud horizontal de las especies vegetales interceptadas (cm) y la altura (cm) de inicio de las porciones secas adheridas a las plantas, verde y total, cada 50 cm. Esto dio una información de la cobertura lineal (Canfield, 1941; Kent y Coker 1992) y de la altura media de la vegetación, para ser asociadas a la biomasa de cada cuadrado del inventario destructivo. Además, se efectuó una estimación visual del porcentaje de superficie del cuadrado ocupado por la proyección vertical de las tres especies con mayor cobertura. El porcentaje de cobertura lineal de la vegetación, para el conjunto de la parcela, se determinó midiendo su intercepción lineal sobre los dos transectos perpendiculares establecidos inicialmente, de entre 16 y 30 m de longitud cada uno. La altura de la vegetación para el conjunto de la parcela se midió a una distancia de un m, a lo largo de los mencionados transectos, junto al espesor de la cubierta orgánica del suelo, cuando estaba presente, distinguiéndose la hojarasca fresca( L) de la parcialmente meteorizada o fermentada(F) y del humus bruto (H).

La carga de los distintos componentes del complejo de combustible, se obtuvo mediante la corta y extracción del material presente en el interior de los cuadrados de muestreo. El volumen de vegetación del sotobosque en pie cuya proyección vertical incidía dentro de la superficie delimitada por el cuadrado se seccionó y colectó cuidadosamente (Fig. 5-Inferior), disponiendo ese material en bolsas etiquetadas para su traslado al laboratorio. Este material incluía los restos vegetales (hojas, ramillas, trozos de corteza y frutos) caídos desde el arbolado y suspendido en la vegetación del sotobosque. Una vez retirada ese estrato de combustible, se estimó visualmente el porcentaje de cobertura de los restos leños caídos de grosor menor de 75mm (Fig. 6) sobre la hojarasca, considerando las tres clases habituales de tamaño para este material (0-6mm de grosor, 6-25mm y 25-75mm). Para ello, se usó el sistema de ayuda visual de Keane y Dickinson (2007 a,b), construido con restos leñosos de P.pinaster, P.radiata y E.globlulus (Anexo I).Se cortaron y retiraron las porciones de éstos cuya proyección vertical estaba situada en el interior del cuadrado. En aquellos escasos casos de masas extra-maduras, en los que existían restos de diámetro superior a 75mm y la vegetación del sotobosque era escasa, los dos transectos perpendiculares de 30m fueron utilizados para estimar la carga de estos combustibles mediante el método de Brown (1974). Tras la recogida de los restos leñosos caídos, se inventariaron las capas de hojarasca fresca (L) hojarasca parcialmente descompuesta (F) y humus bruto (H), separando de arriba abajo cada una de ellas, comenzando por la capa L. (Fig. 7) de la que se midió su espesor en diez puntos dentro del cuadrado (mm), extrayéndose la cantidad situada en el interior del éste. Se tuvo especial cuidado en incluir, mediante su recorte, solo la porción interceptada por el perímetro del cuadrado situada hacia el interior de éste. El material colectado se guardó separadamente de los otros combustibles. Seguidamente, se procedió de igual forma con la hojarasca parcialmente descompuesta (F). Después, se situó aleatoriamente un cuadrado de 30x30 cm dentro de cuadrado anterior, cortando la capa de humus (H), con ayuda de una rasqueta, hasta el suelo mineral, extrayendo la situada dentro de esa superficie y midiendo luego su espesor (mm), en 10 puntos, en el perímetro del hueco dejado por la recogida de este material que fue también dispuesto en bolsas etiquetadas para su traslado al laboratorio.

a

b c

Este mismo esquema de inventario se usó para las parcelas de pastizales, helechales y matorrales sin arbolado. Al igual que en las zonas arboladas, el tamaño del cuadrado de inventario destructivo dependió de la altura de la vegetación. Para matorrales de pequeña talla (< 50 cm) se usaron cuadrados de 1x1 o 2x2 m (Fig. 8a). Para matorrales de talla superior a ese valor el tamaño del cuadrado se amplió a 3x3, 4x4 m, 5x5m y hasta 6x6m, estas últimas para algunas zonas con matorral de U. europaeus, C. scoparius, y C.striatus de notable talla (Fig. 8b) y, en consonancia, la superficie de la parcela aumentó a 30m de radio. Tras el corte y retirada de la vegetación, se extrajeron los restos leñosos presentes y después se colectó la capa de hojarasca, en un m² de superficie, midiéndose su espesor (mm). En las formaciones de matorral, la separación entre distintos grados de meteorización de la hojarasca no resulta suficientemente clara, por lo que se recogió el conjunto de la cubierta muerta sin distinguir posibles capas. La edad del matorral se determinó mediante la extracción de rodajas de la porción basal del tallo de la vegetación arbustiva.

Trabajos de laboratorio

El material colectado en campo se trasladó al laboratorio donde fue clasificado (Fig. 9) para determinar las cargas de los diferentes componentes de combustible, mediante su secado en estufa y pesado. La clasificación en laboratorio se basó en los siguientes criterios:

Estratos

Se siguió un criterio similar al del Fuel Characteristics Classification System de Ottmar et al. (2007), con ligeras modificaciones, consideraándose los siguientes estratos del sotobosque: vegetación leñosa (matorral), vegetación herbácea, restos leños caídos, hojarasca-líquenes-musgos (L) y mantillo, éste último integrado por las capas F y H. Estos estratos son también los tipos de combustible según el criterio de Keane (2105), aunque este último no distingue entre las dos capas del mantillo. En el caso de combustibles en áreas no arboladas, no fue posible separar adecuadamente en laboratorio las distintas capas de la cubierta orgánica del suelo y las cifras suministradas se refieren al conjunto de la cubierta orgánica. Además, en este tipo de formaciones los restos leñosos caídos son sumamente escasos y por tanto contribuyen también muy poco al comportamiento del fuego. Por estas razones su carga fue omitida de las cifras consignadas en la foto-guía.

Tamaño.

El material se clasificó también mediante galgas, en cuatro rangos de tamaño según su espesor o grosor: 0 - 6 mm, 6 – 25 mm, 25 – 75 mm y > 75 mm (Fig. 10). Se considera que en combustibles muertos estos rangos se corresponden con tiempos de retardo de 1, 10, 100 y más de 100

horas (Fosberg 1970) ,respectivamente, usados habitualmente en los modelos de comportamiento del fuego (e.g. Burgan y Rothermel, 1984). Por otro lado los materiales de espesor < 6 mm se consideraron como disponibles para la fase de llama del fuego.

Especie

La vegetación del sotobosque se clasificó por especie (Fig. 10) para conocer la contribución relativa de cada una al complejo, separándose, dentro de ella, las porciones vivas y muertas, y éstas a su vez por los rangos de tamaño o espesor indicados.

La vegetación bajo arbolado puede recibir desde el dosel arbóreo, a lo largo de los años, una apreciable cantidad de hojas y restos leñosos caídos que quedan suspendidos en las plantas, especialmente si éstas forman un estrato bastante continuo bajo el dosel, como ocurre en muchas de las plantaciones forestales. Como este material muerto tiene baja compactación y arde al mismo tiempo que la vegetación, se incluyó esa carga en el estrato de vegetación de sotobosque en vez de en el formado por los restos depositados sobre la hojarasca. Se siguió así el criterio de Gould et al. (2007a) para los eucaliptales australianos, de formar parte de un estrato próximo a la hojarasca (“near surface fuel”). Este material fue también separado por las clases de tamaño indicadas. Un submuestreo complementario evidenció que la mayor parte de combustible muerto de la vegetación del sotobosque se encontraba en la tercera parte de la altura de las plantas de ese estrato.

El material clasificado, se sometió a secado, en cámaras de desecación de aire forzado (Fig. 11) calentado a 105 º C durante 24 horas para los combustibles finos y 48 horas para los combustibles gruesos, para su posterior pesado y determinación de la carga de combustible al referirlo a la superficie muestreada.

TRATAMIENTO DE DATOS

Combustibles

El valor de la carga de combustible, por parcela, y para cada uno de los estratos, fue la media de los valores obtenidos de cada cuadrado muestreado.

Dado que uno de los objetivos de esta foto-guía es servir de ayuda para conectar las características de los combustibles con el comportamiento del fuego, se incluyen solamente los valores de las cargas correspondientes al tamaño de combustible inferior a 6mm de grosor, para la vegetación del sotobosque (incorporando los restos caídos desde el dosel arbóreo y suspendidos en ella, de ese rango de tamaño) y los restos leñosos caídos, que junto con la hojarasca se consideran habitualmente que forman el combustible disponible para la fase de llamas interviniendo e en las ecuaciones empíricas de comportamiento del fuego utilizadas.

Como altura de la vegetación de la parcela se tomó la media de su altura ponderada por su cobertura, obtenida en los 2 transectos perpendiculares diamétricos de la parcela. Esta es la cifra indicada en la foto-guía.

En las parcelas con arbolado, a partir de los datos del inventario, se determinaron las características descriptivas básicas del rodal: densidad, diámetro normal medio, altura media total, y altura media de la base de la copa seca y viva del arbolado, y área basimétrica.

La fracción de cabida cubierta del arbolado, FCC (%) se determinó mediante el programa Gap Light Analyser (GLA v.2), desarrollado por Frazer et al. (1999), y aplicado a las imágenes de ojo de pez tomadas durante el inventario en las parcelas circulares. Esta variable proporcionó una medida de la continuidad horizontal del combustible en el dosel arbóreo.

La disponibilidad de combustible en ese dosel arbóreo se estimó mediante su carga, CFL, (Mg/ha) y densidad aparente, CBD (kg/m³). Esta última variable expresa la cantidad de masa de combustible del dosel arbóreo por unidad de volumen de ese estrato (este último formado por las copas de los árboles y los huecos existentes entre ellas (Fig. 13). Como es sabido, esta importante variable relacionada con la propagación del fuego de copas, no mide la cantidad total de combustible, sino una fracción de esta, la llamada “disponible para el fuego de copas”. En este caso CBD se calculó por el método “load over depth” (Reinhardt et al. 2006.), asumiendo una distribución homogénea del material fino a lo largo de la copa (Cruz et al. 2010). Para ello fue preciso primero estimar la carga de combustible disponible para el fuego de copas, CFL (Mg/ha), en el rodal, y dividirla por la longitud media de la copa del arbolado (considerada como la diferencia entre las alturas medias del arbolado y de la base de la copa).

El valor de CFL se determinó en base a ecuaciones alométricas que proporcionan la masa de las fracciones de tamaño de los componentes de la biomasa del árbol que se asume constituyen el combustible consumido en el fuego de copas (combustible disponible). Estas ecuaciones se aplicaron a cada uno de los árboles de la parcela, y la suma de los pesos obtenidos se refirió luego a la superficie de aquella. El combustible disponible se estimó aplicando los porcentajes medios de consunción de las hojas, ramillos de grosor< 6mm y ramas finas de 6-25mm, encontrados por Jiménez et al. (2013) en fuegos de copa en pinares de Galicia. Para determinar las cargas de esos combustibles se usaron las ecuaciones de Diéguez-Aranda et al. (2009), para la mayoría de las especies consideradas, correspondientes a la biomasa de hojas, ramillos de grosor<5mm y ramas finas de 5-20mm. En la masa de los ramillos de pinos se tuvieron en cuenta las correcciones de Fernández et al. (2013) para aplicar a las ecuaciones mencionadas del rango 0-5mm y las del rango 5-20mm de Dieguez-Aranda et al. (2009).En los latizales de Pinus pinaster se usaron directamente las ecuaciones alométricas desarrolladas por Jimenez et al. (2013) para las acículas y los ramillos de los intervalos 0-6mm y 6-25mm, respectivamente. Para Eucalyptus globulus se usaron las de Vega-Nieva et al. (2015). Para Quercus robur se utilizaron las ecuaciones de Diéguez-Aranda et al. (2009) y para Castanea sativa y Betula alba las de Montero et al. (2005), referidas a la biomasa de hojas, ramillos de 0-5mm, y ramas finas de 5 a 20 mm de grosor. Para las parcelas de la clase de edad de monte bravo, las determinaciones de CBD se realizaron en base a los inventarios destructivos de los árboles incluidos en ellas.

Comportamiento del fuego

La foto-guía incluye predicciones de comportamiento del fuego para cada una de las situaciones de combustible consideradas. Esas estimaciones permiten al usuario estimar las variables más importantes del comportamiento del fuego asociado a esa situación del combustible, bajo un rango de velocidades de viento y pendiente del terreno y con una humedad de los combustibles moderadamente alta (6%), típica de las condiciones de verano. Creemos que esas predicciones de variables de comportamiento pueden ser de utilidad al personal involucrado en la gestión de los combustibles y en la extinción del fuego. De las dos variables conductoras principales del fuego, viento y pendiente, se han considerado un rango de 0 a 60 km/h en la primera y valores de 0, 20 y 40% para la segunda.

La estimación del comportamiento del fuego en los combustibles estudiados ha sido obtenida utilizando diferentes modelos empíricos y semi-empíricos, según la estructura del complejo de combustible considerado.

En los pastos, se emplearon las ecuaciones de Cheney et al. (1998) para la estimación de la velocidad de propagación en función de la velocidad de viento, el grado de curado de las herbáceas, un factor debido a la pendiente y otro factor debido a la humedad del combustible fino muerto (Cheney et al.2012). El grado de curado se obtuvo de los inventarios de campo y determinaciones de cargas por categorías (vivo y seco) en el laboratorio. Trata de reflejar condiciones de curado frecuentes en Galicia con fuertes contrastes entre la zona occidental de fuerte influencia atlántica y la oriental, afectada de mayor sequía estival, bajo influencia mediterránea. Conviene tener presente que este modelo es muy sensible al grado de curado de la vegetación. Para la longitud de llama se utilizó la ecuación de Byram (1959) que liga ese parámetro con la intensidad lineal del fuego. Esta última fue calculada usando como carga de combustible disponible, la inferior a 6 mm de grosor.

El poder calorífico del combustible disponible se obtuvo siguiendo a Burgan y Rothermel (1984), en base a la ponderación de los distintos poderes caloríficos inferiores de las especies implicados. Para estas últimos se tomaron valores determinados en el CIF de Lourizán, o bien hallados por Elvira y Hernando (1989) o recogidos en Cohen et al. (2002). Dado que etas formaciones comprenden, de hecho, una mezcla de herbáceas y leñosas, es posible que los valores de indicados sobreestimen la velocidad de propagación e intensidad lineal del fuego. El grado de curado en las zonas costeras gallegas no suele ser total, incluso en el verano. Esto puede compensar algo esa sobreestimación. En años secos, sin embargo, el curado puede ser total.

Para los helechales, no se dispone de ningún modelo empírico y se construyeron modelos específicos de combustible, de acuerdo a Burgan y Rothermel (1984), que se introdujeron en el modelo semi-empírico de Rothermel (1972) para determinar la velocidad de propagación y longitud de llama, mediante el software BehavePlus 4.0. Andrews (2012a). Cabe recordar que generalmente los helechales son comunidades vegetales transitorias después de una perturbación (corta a hecho o incendio). Ese hecho se refleja en las situaciones inventariadas que comprenden, en algunos casos, restos leñosos procedentes de la trituración de los residuos se corta y diferentes grados de reconstrucción de la vegetación de matorral pre-disturbio.

En los matorrales se han usado ecuaciones empíricas de predicción de la velocidad de propagación del fuego y longitud de llama desarrolladas por Vega et al. (no publicadas), basadas en fuegos experimentales en esas comunidades vegetales en Galicia, llevados a cabo en los últimos años por el Centro de Investigaciones Forestales de la Xunta de Galicia (Lourizán) y en información recogida en incendios forestales en Galicia (Vega, datos no publicados). En ese modelo, la ecuación de estimación de la velocidad de avance del fuego considera como variables predictivas, la velocidad del viento a 2 m de altura, la pendiente del terreno, la humedad del combustible fino muerto y la altura ponderada por la cobertura del combustible. Esta aproximación mejora la de anteriores modelos empíricos construidos para la vegetación gallega (Vega et al. 1998, 2001,2009, Vega y Fernandes, 2006). Fue también preferida a la basada en otros modelos existentes ya que en los experimentos mencionados y en los incendios, estos últimos mostraron apreciables desajustes entre las predicciones obtenidas de los dos parámetros de comportamiento indicados y sus valores observados. Para estimar la longitud de llama, las variables de entrada fueron la velocidad de propagación del fuego, la carga de combustible disponible menor de 6 mm de grosor y la humedad del combustible fino muerto.

Para los fuegos de superficie bajo arbolado, se emplearon ecuaciones empíricas desarrolladas por Vega et al. ( no publicadas). Para sotobosques con hojarasca como vehículo principal del fuego las variables predictoras de la velocidad de propagación del fuego fueron la velocidad de viento a 2 m de altura dentro de la masa, la pendiente del terreno, la humedad del combustible fino muerto y el espesor de la hojarasca. Cuando la vegetación del sotobosque contribuye de forma apreciable a la propagación del fuego (cobertura de vegetación > 30%) fuego, las variables fueron las mismas que para la hojarasca y en vez de su espesor, la altura de la vegetación del sotobosque ponderada por su cobertura.

Es importante tener presente que aunque en la elaboración de estos dos últimos modelos mencionados se han incluido datos de incendios, esa información no recoge velocidades de viento superiores a 45 km/h y no comprende todas las combinaciones de humedad del combustible, pendiente y velocidad de viento. Por tanto, las predicciones de comportamiento del fuego más allá de esa velocidad del viento deben considerarse como indicaciones y no como predicciones. Por otro lado, se ha considerado interesante incluir ese rango ampliado de velocidad de viento porque puede verse asociado en algunos casos a la aparición de fuego de copa y esto puede ayudar al usuario a disponer de una mayor perspectiva al interpretar el comportamiento esperado y comparar situaciones de combustible diversas.

En los eucaliptales se determinó también la velocidad de propagación predicha por el modelo empírico de Cheney et al. (2012). Este modelo considera como variables predictoras la velocidad del viento fuera de la masa a 10 m de altura, la humedad del combustible fino ( < 6 mm) muerto, la pendiente del terreno, la altura del estrato de combustible cercano al suelo y dos variables dummies asociadas a la carga de combustible fino del estrato de hojarasca y la del combustible cercano al suelo, respectivamente( Gould et al 2007a). Para altura del estrato de combustible cercano al suelo se tomó la tercera parte de la altura ponderada de la vegetación del sotobosque e igualmente para su carga. En la situación de latizal de E. globulus con sotobosque alto y muy denso de brotes y regenerado de Acacia melanoxylon (EgL-08), se usó como carga de combustible cercano al suelo la carga de materia seca de la parte inferior de la copa de los tallos de la acacia.

El modelo de Cheney et al.(2012) ha sido desarrollado para eucaliptales secos( dominados por Eucalyptus marginata y Corymbia calophylla del suroeste de Australia) y ha producido un razonable ajuste entre la velocidad de propagación del fuego predicha y los valores observados en incendios de ese país. Aunque las especies arbóreas y del sotobosque para las que fue construido son diferentes a la de los eucaliptales gallegos, los valores obtenidos se han incluido en las gráficas de comportamiento asociado a cada situación de combustible de eucaliptales de la foto-guía. Su objetivo ha sido servir como término de comparación a los valores estimados con nuestro modelo de fuego de superficie. Puede verse que aunque este último incluye datos de incendios en E. globulus de Galicia, los valores predichos por el modelo australiano son generalmente bastante superiores a los estimados por nuestro modelo, y ello incluso aunque las variables de los combustibles del sotobosque han sido minoradas. Anteriormente, Burrows (1999) y McCaw et al. (2007) habían indicado que otros modelos australianos previos de predicción del comportamiento del fuego en eucaliptales (McArthur 1967, 1973), subestimaban la velocidad de propagación de incendios. Conviene tener presente que las predicciones del modelo de Cheney et al. (2012) incluyen el efecto acelerador del fuego debido a la generación de focos secundarios a partir del efecto de las pavesas y la consiguiente creación de un frente de fuego por delante del principal, aunque entre estos quede una zona sin arder. Hay que tener en cuenta que muchos de los datos de esos incendios no han podido distinguir entre la velocidad del fuego debida al frente principal y el creado por las pavesas (O´Bryan 2016). Todo ello sugiere que posiblemente el modelo de Cheney et al (2012) sobreestime bastante la velocidad de propagación de los incendios de eucaliptal en Galicia y nuestro modelo subestime la velocidad en condiciones de velocidad de viento alta, cuando el efecto de las pavesas se vuelve determinante para la propagación del fuego. Ese efecto se ve reforzado cuando la humedad del combustible fino muerto es muy baja (Luke y McArthur, 1978). El usuario de la guía debe tener en cuenta este hecho.

Para los brotes de eucalipto tras corta a hecho de altura inferior a 3 m (EgB-01) se consideró que la estructura del combustible se asemejaba más a matorrales altos que a arbolado, por lo que se usó la ecuación correspondiente a aquellos.

En todos los casos anteriores las estimaciones de velocidad se refieren al frente del fuego avanzando a favor de la pendiente y del viento, actuando estos dos factores en el mismo sentido. Conviene tener presente, las actuales limitaciones para predecir el efecto de la interacción viento/ pendiente sobre el fuego, así como el de largos recorridos de este último en pendiente que puede producir un comportamiento eruptivo (Viegas 2005,2006, Dold 2010). En conjunto, la modelización satisfactoria del efecto de un relieve complejo sobre el comportamiento del fuego sigue siendo hoy día un problema no resuelto (Viegas 2011, Sharples 2008, Sharples et al. 2012,2013, Clements, 2016).

Los factores de ajuste del viento para determinar su velocidad a media llama, en matorrales, se calcularon en base al modelo de Albini et al. (1979) con las indicaciones de Andrews (2012b). En arbolado de coníferas y caducifolias se usaron datos experimentales de campo (CIF, datos archivados) en función de características dasonómicas del arbolado, debido a las subestimaciones producidas por la aplicación del modelo de Albini et al. (1979). Para masas de eucalipto se tuvieron en cuenta datos de Gould et al. (2007a), con correcciones sugeridas por Moon et al. (2016) y los tomados en este tipo de vegetación en Galicia (CIF datos archivados).

Para estimar el potencial de fuego de copa en pinares se utilizó el modelo de Van Wagner (1977) de iniciación de este tipo de fuego en coníferas. Este modelo considera que el entorchamiento de árboles, al mismo tiempo que el fuego se propaga por los combustibles de superficie (fuego pasivo de copa), depende de que se alcance en el fuego de superficie una intensidad crítica. Esta última se considera que es función de la altura de la base del dosel arbóreo sobre el suelo (o el estrato de vegetación de sotobosque si es suficientemente continua) y la humedad foliar del arbolado. En la guía se ha tomado como esa altura, la media del inicio de la copa viva de los árboles dentro del rodal muestreado, en caso de no existir matorral en el sotobosque, o presentar este último baja cobertura (<50%). Cuando el matorral tenía una cobertura mayor del 50%, la altura de la base del dosel arbóreo se calculó como la media de la diferencia entre la altura dl inicio de la copa viva de cada árbol y la altura ponderada del matorral en el rodal. En masas juveniles de coníferas con alta densidad, la parte inferior de las copas presentan con frecuencia una considerable cantidad de hojas y ramillas secas, especialmente en Pinus radiata, como ocurre con esta especie en otras latitudes (Cruz et al. 2011). Esas cantidades son claramente superiores a los límites considerados por Sando y Wick (1972), Agee (1996) y Reinhardt et al.(2006) como capaces de sostener un fuego de copa.En estos casos se consideró como altura de inicio del dosel arbóreo la diferencia entre la altura media de inicio de la copa seca y la altura ponderada del matorral.

Scott y Reinhardt (2001) definieron el índice de entorchamiento (Torching Index, TI), como la velocidad de viento exterior a la masa forestal (a 10 m de altura) necesaria para generar una intensidad lineal del fuego en el sotobosque que supere el valor crítico mencionado líneas arriba para producir fuego pasivo de copa. Aunque TI es frecuentemente utilizado como un indicador de la propensión de los bosques de coníferas a presentar fuego pasivo (e.g. Scott 2006, Stephens et al. 2009, Jiménez et al. 2016), la modalidad de su cálculo basada en el uso de la intensidad lineal del fuego, determinada por la ecuación de Rothermel (1972), ha sido cuestionada (Alexander y Cruz 2012). En este trabajo la intensidad lineal del fuego de superficie capaz de igualar la intensidad lineal crítica necesaria para originar el fuego pasivo de copas, se determinó por la fórmula de Byram (1959), siguiendo a Fernandes( 2009), Fernández-Alonso et al.(2013) y Jiménez et al. (2016). Como carga de combustible disponible se consideró la del matorral y herbáceas <6 mm, junto a la de restos leñosos caídos <6 mm y la hojarasca (capa L). La velocidad del fuego de superficie se calculó por las fórmulas empíricas ya mencionadas. El poder calorífico del combustible disponible fue determinado siguiendo la metodología indicada para los pastos. La velocidad de viento correspondiente a esa intensidad se consideró como un indicador de la propensión de las tres especies de pino a sufrir fuego de copa pasivo, como alternativa al TI.

Para la estimación de la velocidad de propagación del fuego activo de copas, existen todavía pocos sistemas de predicción suficientemente robustos (Alexander y Cruz 2016). Según la teoría de Van Wagner (1977) si la velocidad del viento continúa aumentando, la energía desprendida por el fuego puede ser suficiente para que se propague con un frente de llama englobando a la vez los combustibles del sotobosque y los del dosel de arbolado, produciéndose el llamado “fuego activo de copa”. Según esa teoría la generación de este tipo de fuego en coníferas exige que se cumplan dos condiciones simultáneamente: a) una intensidad lineal del fuego de superficie en el sotobosque superior al valor crítico ya mencionado para iniciación de fuego pasivo de copa y b) una velocidad de propagación del fuego mayor que un valor umbral dependiente de la densidad aparente del dosel arbóreo (CBD). Scott y Reinhardt (2001) definieron el índice de fuego de copas activo (Crowning Index, CI) como la velocidad de viento exterior a la masa (a 10m de altura) que consigue mantener una velocidad de propagación del fuego superior al valor umbral comentado.

En este trabajo la velocidad de avance del fuego de copa activo se determinó mediante un modelo empírico de Vega et al. (no publicado), basado en datos de incendios en pinares del noroeste de España y de Australia. Este modelo utiliza la densidad aparente del dosel, (CBD), la velocidad del viento fuera de la masa a 10 m de altura y la humedad estimada del combustible fino muerto (Rothermel, 1983). En este tipo de fuego, y siguiendo a Rothermel (1991), se ha utilizado la fórmula de Thomas (1963) que liga la intensidad lineal del fuego con la longitud de llama, para estimar esta última. La intensidad lineal se ha calculado como el producto del poder calorífico del combustible de copa por la carga de combustible del dosel arbóreo (usada para calcular CBD) y por la velocidad de propagación estimada como se ha indicado líneas antes.

Para las velocidades de viento comprendidas entre el índice equivalente al de entorchamiento (TI) y el índice de fuego de copa activo (CI), continúa desarrollándose el fuego pasivo de copa. Sin embargo, existe un amplio desconocimiento en relación a la velocidad real del fuego en esa etapa (Van Wagner; 1989, Finney; 1998, Scott y Reinhardt; 2001). Teniendo en cuenta esto, se ha preferido estimar la velocidad del fuego pasivo de copas, en ese rango de velocidad de viento, entre TI y CI, mediante una variación lineal de la velocidad del fuego en función de la del viento conectando así los valores de la velocidad del fuego para TI y CI.

Aunque Cheney et al. (2012) no describen expresamente que en sus experimentos se produjeran carreras de fuego de copa, algunos autores (Cruz y Alexander 2013) consideran que las predicciones de la velocidad de propagación incluyen este fenómeno, por otro lado no frecuente en el eucaliptal alto, posiblemente por su relativo buen grado de ajuste con los datos de velocidad de incendios en donde ese fenómeno tuvo lugar.

Los focos secundarios, originados por la emisión de pavesas y la ignición del combustible receptor, son un rasgo típico del fuego de copa-aunque no restringido a él- que aumenta la dificultad y el riesgo de su extinción (véase revisiones en SALTUS 2001, Koo, 2010, Albini et al. 2012, Potter 2016). Numerosos tipos de materiales desprendidos de árbol ardiendo crean miríadas de pavesas que pueden volar a considerables distancias y generar nuevos focos. Guijarro et al. (2002) y Ganteaume et al. (2009, 2011) analizaron las características de diferentes tipos de pavesas y la respuesta de distintos lechos de combustible a su recepción. Las escamas de piñas y las hojas y fragmentos de corteza de E. globulus fueron las pavesas más eficientes. Posteriormente, Guijarro et al. (2006) modelaron la probabilidad de aparición de un foco secundario a más de 100 m del frente principal en un incendio de pinar. Según ese modelo, la probabilidad de ocurrencia sería superior a 0,5 a partir de rachas de viento mayores de 40 km/h, en terreno llano, mientras que si la pendiente del sitio de recepción es del 20%, bastaría un viento superior a 30km/h para superar ese umbral de probabilidad.

En este trabajo se han estimado las distancias de aparición de focos secundarios con el modelo de Albini (1979). Se ha elegido a Pinus taeda como especie afín a las de los pinares estudiados, tomándose siempre “media ladera, y a favor del viento” (para pendientes 20 y 40 %) como las condiciones para definir la posición del grupo de árboles entorchados emisores de pavesas. En terreno llano se ha usado la posición “fondo de valle”. Los arboles emisores se han supuesto emplazados a 200 m por encima de la zona de recepción, separada 1000 m del foco emisor. La distancia predicha de focos secundarios es la media de las obtenidas para grupos de 5 y 30 árboles entorchados, respectivamente. Las distancias de focos secundarios se han calculado en la fase del fuego pasivo de copa, para una velocidad de viento intermedia entre el índice equivalente de entorchamiento y el de fuego de copa activo.

Como es sabido, las masas de eucalipto son particularmente propensas a la generación de pavesas y para estimar las distancias de focos secundarios en el eucaliptal se han empleado los modelos de McArthur (1973) y Ellis (2000), este último recogido en Gould et al. (2007a). El modelo de MacArthur (1973) proporciona una estimación de la distancia máxima de alcance de las pavesas en eucaliptales secos. Su modelo (Noble et al. 1980) predice esa distancia como una función de la velocidad de propagación del fuego, y la carga de combustible <6 mm de grosor. A su vez, la velocidad de propagación viene determinada por un índice de peligro y la carga de combustible mencionada. Por su parte, el índice de peligro, según la reformulación de Matthews (2009), depende de un factor de sequía, la humedad del combustible fino muerto y la velocidad del viento en el exterior de la masa a 10 m de altura. En la foto-guía, para cada situación de combustible de eucaliptal considerada, se ha determinado la distancia estimada de iniciación de focos secundarios para una velocidad de 30 km/h, una pendiente del 20%, con 6% de humedad del combustible fino muerto, y un índice de sequía de 8 (rango 0-10), tratando de reflejar unas condiciones de peligro moderado-alto. Mientras el modelo de McArthur se centra en la el lanzamiento de pavesas a media y larga distancia, el de Ellis (Gould et al., 2007a) da información de la emisión a corta distancia. Su modelo hace depender a esta última de la velocidad de propagación del fuego, estimada por el modelo de Cheney et al. (2012), la velocidad del viento en el exterior de la masa( a 10 m), una variable categórica que tiene en cuenta la carga de combustible fino muerto del estrato de hojarasca –ya empleada en el modelo de Cheney et al (2012)- y otra categórica en función del tipo de corteza del arbolado. En los latizales de eucalipto se ha escogido un valor de 1 para la variable indicadora de la corteza y de 2 para los fustales. Se ha estimado la presencia de focos secundarios a corta distancia para las mismas condiciones usadas en la predicción según el modelo de McArthur, mostrándose en ambos casos la distancia probable de aparición de focos secundarios con un pequeño arco de puntos, iniciado en las respectivas velocidades de propagación.

La velocidad del viento se ha tomado como una variable continua en el rango 0-60 Km/h, medida a 10 m de altura, fuera de la masa forestal. El valor del coeficiente de ajuste del viento también se ha indicado en las gráficas mencionadas. De la pendiente se han contemplado tres niveles: terreno llano (0%), moderada (20%) y alta (40%). La humedad de las partes muertas finas de la vegetación, restos finos caídos y la hojarasca (capa L) se ha fijado en 6%, correspondiendo a una situación considerada frecuentemente de riesgo medio-alto (Scott y Burgan 2005; Dimitrakopoulos, 2007; Fernández-Alonso et al. 2013; Jiménez et al. 2016). El nivel de humedad de las partes vivas de la vegetación de matorral y herbáceas, en aquellos modelos donde ha sido necesario utilizarlo (helechales), se ha fijado en 140% para vegetación herbácea y 130% para la leñosa.

En el arbolado se han tenido en cuenta dos situaciones de humedad foliar, dependiendo de la zona en Galicia. Para el área de mayor influencia oceánica, comprendiendo las provincias de Pontevedra, Coruña, y parte occidental y norte de Lugo, se usó un valor de 130%. Para la provincia de Ourense y zona oriental y sur de Lugo se tomó un valor de 110%. Estas cifras estuvieron basadas en muestreos periódicos de humedad foliar en verano en pinares gallegos (CIF-Lourizán, datos archivados).