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El Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) encabeza un estudio que concluye que los rayos podrían aumentar un 40% antes del fin de este siglo. El trabajo apunta a un gran aumento de los incendios forestales en la cuenca mediterránea, además de en el centro y en la costa occidental de Norteamérica.
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El cambio climático aumentará los incendios forestales producidos por rayos de tormenta
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Los rayos son la principal causa de incendios naturales en el mundo, que pueden propagarse rápidamente en función de las condiciones meteorológicas y del combustible disponible, liberando a la atmósfera cantidades considerables de carbono, óxidos de nitrógeno y otros gases que intervienen en la crisis climática. Distintos estudios han sugerido que la frecuencia y distribución de los rayos puede cambiar en el futuro, y un estudio encabezado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y publicado en Nature Communications muestra un aumento de más del 40% en los rayos totales, lo que aumenta a su vez el riesgo de incendios forestales.
“Este trabajo pretende explorar la variación de los rayos para predecir patrones futuros de incendios forestales, y para ello hemos combinado las mediciones de rayos proporcionadas por el instrumento GLM, a bordo del satélite GOES-R, con la base de datos de incendios forestales proporcionada por el Departamento de Agricultura de Estados Unidos. Nuestra investigación indica que los rayos con corrientes continuas tienen una mayor probabilidad de provocar incendios forestales en comparación con aquellos sin corrientes continuas”, apunta Francisco J. Pérez-Invernón, investigador del IAA-CSIC con una beca de posdoctorado de la Fundación “la Caixa” que lidera el estudio.
Los rayos con corriente continua, que constituyen en torno al 10% del total de los rayos que se producen, son un tipo específico de rayo que presenta una descarga de muy larga duración (decenas o centenares de milisegundos), que suministra más energía a la vegetación y aumenta la probabilidad de incendio.
“Simulamos la década de 2090 bajo el escenario de la Trayectoria de Concentración Representativa 6.0 (RCP6.0), uno de los escenarios de estabilización de las emisiones definidos en el quinto informe del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC). Nuestros resultados mostraron un aumento del 43% y del 41% en los rayos totales y de larga duración a nivel mundial, respectivamente. En particular, se observó un aumento del 47% de los rayos de larga duración sobre la tierra, lo que podría aumentar el riesgo de incendios forestales inducidos por rayos en el futuro”, señala Francisco J. Pérez-Invernón (IAA-CSIC / Fundación La Caixa).
Los resultados predicen una disminución del riesgo de incendios forestales provocados por rayos en las regiones polares en la década de 2090, excepto en algunas pequeñas áreas de Escandinavia, Alaska y Siberia, donde el riesgo podría ser elevado debido a un aumento de los rayos de corriente prolongada. Por otro lado, apuntan a un mayor riesgo de incendios forestales provocados por rayos en el Sudeste Asiático, Sudamérica, África y Australia, y un cambio notable en los patrones regionales en Norteamérica y Europa. En concreto, estiman un gran aumento de los incendios forestales provocados por rayos a lo largo de la cuenca mediterránea y en las costas occidental y central de Norteamérica en la década de 2090.
“Además, hemos visto que el aumento de temperatura y de la probabilidad de que se produzcan tormentas secas en la cuenca mediterránea aumentarán la probabilidad de que los rayos produzcan incendios. Las tormentas secas son aquellas en las que la alta temperatura en niveles cercanos al suelo favorece que las gotas de lluvia se sequen antes de llegar a la superficie, aumentando así la probabilidad de que un rayo produzca un incendio y de que el mismo se extienda”, añade el investigador.
Este estudio no ha podido ofrecer resultados concluyentes en otras áreas de la península, un vacío que cubrirá un satélite geoestacionario recientemente lanzado por Europa. Denominado Meteosat Third Generation, incorpora un instrumento óptico capaz de observar, de forma continua y por primera vez en Europa y África, la ocurrencia de rayos y su posible descarga continua. “Sin duda, los datos que nos proporcionará este instrumento y el uso de modelos regionales podrán ayudarnos a predecir mejor la variación futura en el riesgo de incendio por rayo en la Península Ibérica”, concluye Pérez-Invernón (IAA-CSIC / La Caixa).
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Trabajo de referencia | F. J. Pérez-Invernón et al. "Variations of lightning-ignited wildfire patterns under climate change". Nature Communications, Feb. 2023. https://www.nature.com/articles/s41467-023-36500-5
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Un trabajo internacional apuesta por plantar árboles que ayuden a frenar el avance del fuego en caso de incendio y que puedan regenerarse solos.
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Un grupo internacional de expertos, liderado por la Universidad de Granada (UGR), ha advertido de la necesidad de planificar adecuadamente las reforestaciones que se llevan a cabo a nivel mundial, centrándose no solo en plantar cuantos más árboles mejor, sino en plantar árboles que ayuden a frenar el avance del fuego en caso de incendio.
Su trabajo, que lidera el investigador del departamento de Ecología de la UGR Alexandro B. Leverkus, se publicó en una Letter de la prestigiosa revista Science, una de las más importantes del mundo. En muchos sitios está ocurriendo un boom de reforestaciones auspiciado por movimientos sociales, iniciativas gubernamentales y esfuerzos privados. Uno de los principales objetivos es mitigar el cambio climático mediante la captura de carbono en la vegetación.
A pesar de los múltiples beneficios que aportan las plantas, las reforestaciones pueden tener efectos contraproducentes en el ciclo del carbono debido al aumento en la cantidad y continuidad de combustible en la naturaleza. Un reciente informe del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente alerta de que el riesgo de incendios extraordinariamente severos y extensos está aumentando en muchas partes del mundo debido al cambio climático y a los cambios en la vegetación generados por el ser humano, por ejemplo, mediante la plantación de extensos y densos bosques de coníferas y eucaliptos.
“Si una reforestación aumenta el riesgo de propagación de los incendios, puede revertir sus beneficios en términos de secuestro de carbono, ya que el carbono acumulado se emitirá de nuevo a la atmósfera e incluso se puede hacer más propensa la propagación del fuego a otras zonas. Por ello, los programas de reforestación deberían de tener muy en cuenta la mitigación del riesgo de incendios”, explica el investigador de la UGR.
Por un lado, las actuaciones que modifiquen la vegetación, como las reforestaciones, deberían de considerar cómo la nueva composición y configuración de los paisajes pueden afectar a la dinámica del fuego. “Deberían de favorecerse los paisajes en mosaico, con pequeños parches de distintos tipos de vegetación o uso de suelo y evitando la creación de grandes masas continuas y homogéneas de árboles. Dentro de un bosque, conviene que haya discontinuidades entre la vegetación de sotobosque y las copas de los árboles para evitar que el fuego pueda ascender a estas últimas. El uso en reforestaciones de especies poco inflamables, a baja densidad y con gran diversidad también puede ayudar a frenar el avance del fuego”, señala Leverkus.
Nuevos brotes después del fuego
Por otro lado, es importante reconocer que muchos incendios ocurrirán en zonas reforestadas incluso a pesar de haber tomado este tipo de precauciones. Por ello, resulta muy importante que la reforestación ayude a mejorar la capacidad de la vegetación de regenerarse después del fuego. Hay numerosas especies de plantas que no mueren y que pueden generar nuevos brotes después de que el fuego haya consumido sus hojas y ramas. Ello genera que después de un incendio haya una capacidad de regeneración rápida del ecosistema y de mitigación de las consecuencias negativas como la erosión. El uso de especies rebrotadoras nativas en las reforestaciones puede ser una herramienta clave para mejorar la calidad ambiental, la biodiversidad y la captura de carbono a largo plazo considerando el aumento en el riesgo de incendios.
Los beneficios esperados de las reforestaciones están llevando a generar ambiciosos objetivos políticos para plantar cientos de miles, o millones, o incluso trillones de árboles. “Con ello corremos el grave riesgo de plantar más árboles de la cuenta, en lugares donde no habría árboles de manera natural, en sitios donde afectaríamos a una vegetación nativa y diversa previamente establecida, generando extensas y densas masas de árboles que suponen un alto riesgo de propagación de incendios y con especies cuyo establecimiento sea fácil y económico pero que tengan propiedades negativas de cara a la mitigación de incendios y la regeneración posterior”, destacan los autores en la Letter de Science.
Por ello, “hacemos este llamamiento para evitar el énfasis en cuántos árboles queremos plantar y centrarnos en la capacidad de las reforestaciones y la vegetación circundante de capturar carbono a largo plazo, incluso bajo escenarios de incendios futuros. De lo contrario estaremos aumentando el riesgo de nuevos tipos de incendios, de liberación de grandes cantidades de carbono a la atmósfera, de reducción de la cobertura vegetal y de colapso ecosistémico”, concluyen.
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Un estudio reciente publicado en Scientific Reports pronostica que los efectos climáticos podrían superar los esfuerzos que se realizan para prevenir incendios.
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Durante las próximas décadas, el riesgo de incendios en verano aumentará en la Europa mediterránea. Un estudio reciente publicado en Scientific Reports, dirigido por investigadores de la Universidad de Barcelona en colaboración con diversas instituciones, así lo pronostica: se espera que el efecto directo del cambio climático que regula la humedad del combustible —sequías que causan grandes incendios— predomine sobre el efecto indirecto del clima precedente —condiciones previas más cálidas o frías— que determina la cantidad y estructura del combustible. Los investigadores han llegado a esta conclusión tras analizar una serie de modelos empíricos que relacionan las áreas quemadas en verano con indicadores climáticos clave. Estos modelos también son prometedores de cara a desarrollar un sistema de predicción estacional que apoye las estrategias de gestión de incendios.
Según el estado actual de las previsiones de riesgo de incendios regionales, el riesgo de incendio aumentará, pero los efectos del cambio climático en las áreas quemadas no son siempre tan obvios. Por ejemplo, el efecto directo del cambio climático que regula la humedad del combustible podría contrarrestarse con los efectos indirectos en la estructura del combustible. Así, por un lado condiciones más cálidas aumentan la sequedad, pero por otro hacen disminuir la cantidad de combustible.
El estudio utiliza una gran base de datos de alta calidad proporcionada por el Sistema Europeo de Información sobre Incendios Forestales (EFFIS). Mediante ella analiza la superficie quemada en verano en la Europa mediterránea que coincide con episodios de sequía y en relación con las condiciones precedentes de humedad. "La conclusión del estudio indica que existe una relación estadísticamente significativa entre los incendios y las sequías del mismo verano en muchas áreas, mientras que las condiciones climáticas anteriores tienen un papel relativamente menor, excepto en algunas ecorregiones. Además, la relación sequía-incendio es más fuerte en las áreas del norte", explica Marco Turco, investigador del Grupo de Análisis de Situaciones Meteorológicas Adversas (GAMA) de la UB, que dirige la profesora M.ª Carmen Llasat, y del Barcelona Supercomputing Center.
Así pues, la sequía tiene un papel más prominente en las áreas del norte (normalmente más húmedas y productivas) que en las del sur (más secas), probablemente porque en las áreas del sur la vegetación está mejor adaptada a la escasez de agua. Por ello, en las próximas décadas, y sobre todo en las áreas del norte del Mediterráneo, se espera que el efecto directo del cambio climático domine sobre el efecto indirecto del clima antecedente.
Los efectos climáticos, por tanto, podrían superar los esfuerzos que se realizan para prevenir incendios. En las últimas décadas, la tendencia de la superficie quemada medida en la Europa mediterránea ha sido generalmente negativa, mientras que las condiciones de sequía han aumentado. Estas tendencias opuestas sugieren que, hasta ahora, las acciones de gestión han contrarrestado la tendencia climática. Sin embargo, mantener las acciones de gestión de incendios en el nivel actual podría ser insuficiente para equilibrar un futuro aumento de sequías, por lo que los investigadores piden que se replanteen las estrategias de gestión actuales.
La capacidad para modelar el vínculo entre las sequías y los incendios forestales es crucial para identificar acciones clave en la adaptación de estrategias antiincendio. Los modelos sequía-incendio desarrollados en este estudio pueden ayudar a crear un sistema de predicción estacional de apoyo para dichas estrategias. Por otra parte, según los investigadores, las predicciones estacionales climáticas permiten una adaptación más efectiva y dinámica a la variabilidad y los cambios del clima, y ofrecen una oportunidad poco explotada para reducir el impacto de los incendios en condiciones climáticas adversas..
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El año 2016 se cierra con una disminución de la superficie quemada, pero con un aumento de 14 a 22 de los grandes incendios forestales que suponen el 50% en superficie afectada. Ecologistas en Acción lanza un análisis sobre los grandes incendios forestales, los responsables de la mayor superficie quemada y de los daños más graves. Es necesario intervenir selectivamente en las repoblaciones y en los monocultivos forestales para reducir los grandes incendios y la superficie quemada.
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Ecologistas en Acción, actualizando estudios previos, ha analizado en el informe "Grandes incendios forestales en España 2012-2016. Relación entre los GIF y el tipo de vegetación forestal y propuestas para reducirlos" 95 GIF (grandes incendios forestales) producidos en los últimos cinco años, 17 de ellos ocurridos en 2016. Los datos ofrecen información muy esclarecedora.
Se refuerza el hecho de que las superficies más afectadas por los GIF son espacios forestales artificiales o degradados, sean derivados de repoblaciones o cultivos forestales (40%) o matorrales (33%). En los espacios forestales que sufren GIF las especies dominantes son los pinos (58%), seguidos de distintas especies de matorral, tales como brezos, retamas o jaras (21%).
Los montes que resultan ser menos afectados por los grandes incendios forestales son, en un 14% de los casos, los bosques naturales bien conservados, principalmente de quercíneas (encinas, robles o alcornoques).
Estos perfiles se ven trasladados a la distribución geográfica. Los GIF son notablemente más frecuentes en el noroeste y centro/norte de España (33 casos), en el Levante (21 casos) o en el centro peninsular (23 casos). Mientras, las zonas menos afectadas por grandes incendios se sitúan en los Montes de Toledo, Sierra Morena y buena parte de las cordilleras cantábrica y pirenaica, en clara correspondencia con la presencia de grandes extensiones de monte mediterráneo y atlántico.
Las Islas Canarias, con cinco casos en el periodo estudiado, suponen una singularidad en este contexto, ya que presentan pinares autóctonos de pino canario, muy proclives a los grandes incendios.
Se demuestra que el buen estado de conservación de nuestros bosques naturales es el mejor instrumento para evitar GIF y que la actuación en las zonas de repoblación o degradadas merecen mayor atención de cara a una mejor prevención.
Aunque el balance del año 2016 que ha publicado el Ministerio de Agricultura y Pesca, Alimentación y Medio Ambiente (MAPAMA) ha sido positivo, ya que que la superficie quemada ha disminuido significativamente respecto a 2015 y respecto a la media de los últimos años (pasando de unas 111.400 hectáreas en 2015 a 65.250 en 2016), llama significativamente la atención que los grandes incendios forestales, aquellos que implican daños más catastróficos, hayan aumentado un 57%, de los 14 que tuvieron lugar en 2015 a los 22 que hubo en 2016..
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Un grupo de investigadores de la UPM diseña una red inalámbrica de sensores destinada a la prevención y extinción de incendios forestales.
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La Universidad Politécnica de Madrid (UPM) ha participado, a través del grupo B105 Electronic Systems Lab, en un proyecto de investigación cuyo objetivo es salvaguardar la conservación de los bosques mediante el desarrollo de nuevas tecnologías que permitan reducir al mínimo el riesgo de incendios forestales y mitigar los daños al medio ambiente en caso de que se produzcan. El grupo de la UPM ha sido el responsable del desarrollo de una red de sensores inalámbricos capaces de medir variables ambientales y proporcionar datos en tiempo real, por lo que pueden resultar muy útiles a los organismos encargados de combatir los incendios.
Debido a su dependencia de variables tanto geográficas como climatológicas, los incendios forestales son uno de los principales problemas medioambientales de España. En 2015 se produjeron en el país casi 12.000 incendios, que quemaron más de 100.000 hectáreas, según datos del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente. Para tratar de prevenir estos siniestros y hacer más segura y eficaz su extinción en caso de producirse, se ha llevado a cabo el proyecto Prometeo, cuyo objetivo ha sido desarrollar un sistema multidisciplinar que integre datos captados por diferentes fuentes (satélites, medios aéreos y sensores terrestres) que permita optimizar las labores de prevención y extinción de los incendios forestales.
Prometeo es un proyecto de I+D nacional impulsado por el Centro de Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) en el que ha participado un consorcio formado por 15 empresas de distintas disciplinas y otros tantos organismos públicos de investigación de varias universidades españolas. El grupo B105 Electronic Systems Lab, de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Telecomunicación de la UPM, junto al grupo GIICA de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) y la empresa ISDEFE, se ha encargado de la tarea de desarrollar una red terrena de sensores. Esta red está formada por nodos sensores de muy bajo consumo y tamaño capaces de medir variables ambientales como la temperatura, la humedad del terreno, y la dirección y velocidad del viento. A su vez, están dotados de un pequeño procesador y una interfaz inalámbrica por la que transmitir sus mediciones.
Una vez desplegados en el terreno, los nodos forman automáticamente una red que encamina las medidas y mensajes de forma inalámbrica hacia un nodo central. Este nodo central, tras agregar la información procedente de todos los sensores, la envía al centro de control. En este se añade la información del terreno a la procedente de otras fuentes, como imágenes por satélite, datos climatológicos históricos, modelos del terreno y del comportamiento del fuego, etcétera.
Esta información agregada puede utilizarse en dos etapas diferentes por los organismos encargados de combatir los incendios. En primer lugar, en la fase de prevención, permite conocer qué lugares presentan una mayor probabilidad de incendio. Con estos datos se pueden tomar medidas para evitar su aparición, además de realimentar los modelos del terreno con datos actualizados. Si a pesar de estas acciones se produce un incendio, la información proporcionada por el sistema resulta de gran ayuda en la fase de extinción, ya que aporta datos en tiempo real sobre el avance del fuego. Esto hace que las labores de extinción resulten más eficientes y, a la vez, sean más seguras para las brigadas desplegadas sobre el terreno.
El trabajo realizado en relación con la red terrena de sensores ha sido publicado en la revista científica Journal of Sensors con el fin de maximizar la difusión de los resultados del proyecto..
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Los patrones detectados por el estudio perfilan un cambio en una tendencia histórica de más de cincuenta años (1950-2000). Durante ese periodo, los servicios de vigilancia y extinción de incendios habían logrado una reducción o estabilización del área quemada y de las emisiones de CO2 causadas por el fuego en muchas áreas de la cuenca mediterránea. Esta dinámica se ha alterado con la llegada del cambio climático.
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Un estudio revela un cambio sin precedentes en el régimen de incendios del continente europeo relacionado con el cambio climático. Las zonas afectadas se encuentran en el sur, centro y norte del continente, pero este cambio histórico en el régimen de incendios de Europa es más intenso en el área del Mediterráneo. El trabajo, publicado en la revista Scientific Reports, está dirigido por Jofre Carnicer, profesor de ecología de la Facultad de Biología, el Instituto de Investigación de la Biodiversidad (IRBio) de la Universitat de Barcelona y el Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales (CREAF).
El estudio ha detectado veranos y primaveras con valores de riesgo de incendio sin precedentes durante los últimos años, por lo que muchas zonas de Europa meridional y del Mediterráneo alcanzan condiciones extremas y propicias al fuego. Estas condiciones adversas son cada vez más frecuentes debido al aumento de las olas de calor y la sequía hidrológica.
"Este aumento del riesgo extremo es bastante reciente y en momentos críticos supera la capacidad de extinción del fuego de las sociedades europeas, provocando mayores emisiones de CO2 asociadas al fuego en veranos extremadamente cálidos y secos", puntualiza Jofre Carnicer, primer autor del trabajo y miembro del Departamento de Biología Evolutiva, Ecología y Ciencias Ambientales de la UB.
Los bosques y los sumideros de carbono, amenazados
Por primera vez, el trabajo vincula el aumento del riesgo de incendio con un mayor número de emisiones de CO2 causadas por el fuego y medidas en observaciones de satélite por todo el continente europeo. Este fenómeno se da en la Europa mediterránea, pero también en la Europa más fría, septentrional y boreal, que posee importantes reservorios de carbono en la tundra y los bosques boreales.
Las estimaciones del riesgo de incendio basadas en datos meteorológicos y de detección por satélite de los impactos del fuego han cambiado en los últimos años. Se detecta por primera vez que el reciente aumento del riesgo de incendio por las condiciones meteorológicas se traduce en un aumento muy significativo de las emisiones de CO2 asociadas al fuego en periodos de extremo calor y riesgo de incendio en verano.
"Las zonas boscosas y montañosas del sur y centro de Europa son las áreas donde se detectan los mayores aumentos del riesgo de incendio", apunta Jofre Carnicer. "Estas zonas son grandes reservorios de carbono que estarían amenazados por el fuego, como la cordillera de los Pirineos, los macizos Ibérico y Cantábrico en España, los Alpes, el macizo central francés, los Apeninos italianos en Europa central, y las montañas de los Cárpatos, los Balcanes, el Cáucaso y el Póntico en el sureste de Europa".
El estudio proporciona también mapas continentales de riesgo de incendio actuales y predice la evolución de dicho riesgo en Europa hasta el año 2100, teniendo en cuenta la posibilidad de diferentes trayectorias de cambio climático (2º C, 4º C) y de reducción de las emisiones de CO2.
"Las conclusiones apuntan a que los regímenes de incendios pueden cambiar rápidamente en regiones de la Tierra afectadas por el cambio climático, como las zonas mediterráneas, eurosiberianas y boreales de Europa", indica Carnicer.
Claves para regular el clima
"Los aumentos más significativos del riesgo de incendio afectarán a zonas del sur de Europa que tienen bosques y sumideros de carbono que son claves para la regulación del clima", continúa el investigador. "Los bosques del continente europeo absorben anualmente cerca del 10% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero. En concreto, captan unos 360 millones de toneladas de CO2 al año, una cantidad superior a las emisiones de un país como España, con un valor de alrededor de 214 millones de toneladas".
El aumento del riesgo de incendio descrito en el estudio supone un reto para el desarrollo y la aplicación de la nueva Estrategia forestal europea, que propone mantener una reducción anual de al menos 310 millones de toneladas de CO2 por parte del sector forestal y agrícola en 2030 en Europa. Como consecuencia, "el aumento detectado del riesgo de incendios podría poner en peligro las estrategias de descarbonización basadas en los usos del bosque y el territorio agrícola si no se adoptan estrategias de gestión forestal efectivas que disminuyan el riesgo de incendio", destaca Jofre Carnicer.
"Además, el aumento del riesgo de incendio podría constituir un mecanismo de retroalimentación positiva del cambio climático, en ciclos progresivos de calentamiento, aumento del riesgo de incendio y de mayores emisiones de CO2 causadas por el fuego. En este contexto, reducir las emisiones de CO2 de forma drástica en las próximas dos décadas (2030-2040) es clave para alcanzar un menor riesgo de incendios en el futuro en Europa y globalmente", concluye el experto.
Jofre Carnicer forma parte del Panel Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) y del Consejo Nacional del Clima en España. Es uno de los autores del Sexto informe de evaluación del Grupo de Trabajo II del IPCC presentado en febrero de 2022, que revelaba los impactos del cambio climático en los ecosistemas y las sociedades a escala global, los riesgos ambientales y sociales previstos para las próximas décadas y las opciones de adaptación disponibles para reducir las consecuencias del cambio climático.
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Trabajo de referencia | Carnicer, J.; Alegria, A.; Giannakopoulos, C.; Di Giuseppe, F.; Karali, A.; Koutsias, N.; Lionello, P.; Parrington, M.; Vitolo, C. "Global warming is shifting the relationships between fire weather and realized fire-induced CO2 emissions in Europe". Scientific Report, junio de 2022. Doi: 10.1038/s41598-022-14480-8
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En una proyección para 2050, factores de degradación de la selva amazónica, como incendios y tala ilegal, seguirán figurando entre las principales fuentes de emisiones de carbono si no se toman medidas urgentes. Así lo evidencia un estudio, cuyos resultados publica hoy en la revista Science, firmado por 35 autores de instituciones nacionales e internacionales, entre ellas, la Universidad Nacional de Colombia (UNAL).
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En una proyección para 2050, factores de degradación de la selva amazónica, como incendios y tala ilegal, seguirán figurando entre las principales fuentes de emisiones de carbono si no se toman medidas urgentes. Así lo evidencia un estudio, cuyos resultados han sido publicados en la revista Science, firmado por 35 autores de instituciones nacionales e internacionales, entre ellas, la Universidad Nacional de Colombia (UNAL).
El trabajo es fruto del proyecto Análisis, Integración y Modelización del Sistema Tierra (Aimes), vinculado a la iniciativa internacional Future Earth, que reúne a científicos e investigadores que estudian la sostenibilidad.
En el artículo se señala que por lo menos 2.5 millones de kilómetros cuadrados del bosque amazónico están siendo degradados en toda la cuenca debido a los incendios forestales, los efectos de borde (los cambios que se producen en zonas forestales próximas a otras deforestadas), las talas selectivas (como las ilegales) y las sequías extremas -causas que, además, interactúan entre ellas-, y su impacto en las dimensiones, ecológicas, ambientales, sociales y económicas. Esto representa el 38% de los bosques remanentes en la región.
Dicha situación genera tantas o más emisiones de carbono como la deforestación. Con respecto a este tema, la bióloga Dolors Armenteras Pascual, directora del grupo de investigación en Ecología del Paisaje y Modelación de Ecosistemas (Ecolmod), de la Facultad de Ciencias de la UNAL, anota que cuantificar la degradación es una tarea muy compleja porque aparentemente ese ecosistema sigue siendo un bosque.
Expresa que, “el trabajo mide por primera vez las emisiones de carbono por degradación, que totalizan 0.2 gigatoneladas de carbono (GtC) por año, una cifra que tiene implicaciones muy grandes en términos de biodiversidad y funcionamiento de la cuenca”.
En el caso de una región tan grande como la cuenca amazónica cuantificar y mapear estas perturbaciones es algo muy difícil. “Dicho estudio avanza en ello y lo pone de nuevo en la mira internacional”, afirma la investigadora, quien formó parte del grupo de científicos que lo desarrollaron.
Sobre los aspectos que influyen en la degradación en la Amazonia colombiana, manifiesta: “los causantes degradación coinciden con los motores que se mencionan en el estudio: extracción de madera, incendios que penetran en el bosque causando unos impactos tremendos y efectos de borde cuando se fragmenta el bosque, factores que suelen estar asociados a su conversión en pasturas”.
La experta destaca que, “los efectos de estas perturbaciones exacerban la vulnerabilidad de las comunidades locales, que ven disminuida la disponibilidad de especies comestibles (por ejemplo, los peces), afectando su seguridad alimenticia, o especies de uso tradicional de donde extraen aceites y otros productos medicinales; además, se facilita la transmisión de enfermedades transmitidas por vectores, ya que, al deteriorarse la calidad del bosque, se dispersan con mayor facilidad”.
Bosques inteligentes
El trabajo es el resultado de una revisión analítica de datos científicos previamente publicados, basados en imágenes de satélite combinados con datos sobre los cambios en la región amazónica entre 2001 y 2018.
Para esto se consideraron cuatro motores principales de la degradación: los incendios forestales, los efectos de borde (los cambios que se producen en zonas forestales próximas a otras deforestadas), las talas selectivas (como las ilegales) y las sequías extremas.
Las distintas zonas forestales pueden verse afectadas por uno o varios de estos factores, que tienen orígenes diferentes. "A pesar de la incertidumbre sobre el efecto total de estas perturbaciones, está claro que el efecto total puede ser tan importante como el efecto de la deforestación tanto para las emisiones de carbono como para la pérdida de biodiversidad", afirma Jos Barlow, investigador de la Universidad de Lancaster (Inglaterra) y coautor del estudio.
En una proyección realizada a 2050, los cuatro factores de degradación seguirán siendo las principales fuentes de emisión de carbono a la atmósfera, independientemente del aumento o cese de la deforestación.
Los autores proponen la creación de un sistema de vigilancia de la degradación, así como la prevención y el freno de la tala ilegal y el control del uso del fuego. En su opinión, podría aplicarse el concepto de "bosques inteligentes" que, al igual que la idea de "ciudades inteligentes", utilizarían distintos tipos de tecnologías y sensores para recoger datos útiles con el fin de mejorar la calidad del medio ambiente.
Valioso aporte desde Colombia
En relación con la contribución de la UNAL al estudio, la investigadora Armenteras Pascual destaca que, “nos invitaron porque somos referencia internacional en incendios y deforestación amazónica, además de contar con una experiencia de más de dos décadas con publicaciones científicas, en muchos casos con estudios realizados desde y con las condiciones que tenemos en Colombia donde los recursos para investigación son mínimos y a veces invertidos en el lugar equivocado”.
En Ecolmod, se han publicado estudios arbitrados en revistas científicas sobre principalmente dos de los cuatro motores que aparecen en el artículo de Science, identificados como causantes de degradación: incendios forestales y efecto de borde.
“Articularnos con este grupo de investigadores fue clave para aportar el conocimiento que hemos construido desde Colombia sobre la degradación de nuestros bosques, y aunque siempre hay algunas diferencias locales, la tendencia para toda la región es la misma”, concluye la profesora Armenteras Pascual.
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Un equipo internacional de investigadores ha identificado los principales factores de vulnerabilidad a la crisis climática de los bosques europeos. Los datos aportados por los algoritmos contribuyen a mejorar la gestión de dichos ecosistemas naturales.
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El Joint Research Center (JRC, por sus siglas en inglés) de la Comisión Europea lidera una investigación –que cuenta con la participación del Max Planck Institute, la Universidad de Florencia, la Universidad de Helsinki y la Universidad de Valencia– que aborda los crecientes riesgos relacionados con el clima en los bosques europeos.
El trabajo explota un gran volumen de datos satelitales y ambientales y, con la ayuda del aprendizaje automático, identifica los principales factores que aumentan la vulnerabilidad al calentamiento global de los bosques europeos.
Los algoritmos muestran que el 60 % de los bosques europeos son cada vez más vulnerables al efecto de los vientos, los incendios y las plagas de insectos. Los algoritmos también dan muestra de las características que hacen a cada tipo de bosque más o menos resiliente, lo que podría contribuir a una mejor gestión de estos ecosistemas naturales de cara a mejorar su capacidad de resistencia.
Más de la mitad de la biomasa forestal de Europa podría perderse en pocas décadas debido a perturbaciones naturales provocadas por el clima, como incendios o brotes de insectos, según informa el estudio publicado en Nature Communications.
Los bosques siempre se han visto afectados por perturbaciones como incendios, vientos fuertes y brotes de plagas naturales, pero el cambio climático y la transformación en los usos del suelo pueden incrementar estas amenazas. De aquí la importancia de cuantificar la vulnerabilidad de los bosques a tales perturbaciones, así como sus tendencias a lo largo del tiempo y sobre grandes escalas geográficas como el continente europeo.
Algoritmos, datos de satélite y perturbaciones
El estudio cuantifica y mapea la vulnerabilidad de los bosques europeos a estas tres perturbaciones –fuego, viento y brotes de plagas de insectos–, entre 1979 y 2018, mediante la integración de datos de perturbaciones y observaciones satelitales y el uso extensivo de algoritmos de aprendizaje automático (machine learning). Se calcula la vulnerabilidad en base a la cantidad de biomasa forestal que se pierde después de una perturbación determinada.
Los autores estiman que casi el 60 % de la biomasa forestal europea –más de 33 mil millones de toneladas– es muy sensible a las ráfagas de viento intenso, incendios, brotes de insectos o una combinación de estos.
En particular, la vulnerabilidad a los brotes de insectos ha aumentado en las últimas décadas, y lo ha hecho especialmente en los bosques del norte que se calientan más rápidamente, como en partes de Escandinavia y Rusia, que han experimentado aumentos en la vulnerabilidad a los insectos de alrededor del 2% por década.
La metodología propuesta parte de un enfoque de aprendizaje automático basado exclusivamente en datos –observaciones de la Tierra, variables climáticas, y base de datos de perturbaciones forestales– y, por lo tanto, es reproducible y aplicable a gran escala.
“El aprendizaje automático ha jugado un papel importante en este estudio”, comenta Gustau Camps-Valls, coordinador del grupo Image and Signal Processing (ISP), en el IPL de la Universidad de Valencia, premiado con dos proyectos ERC en este campo.
“Entrenamos algoritmos con cantidades masivas de datos para predecir las vulnerabilidades forestales en Europa durante los últimos 40 años. Esto no se podría haber hecho con los enfoques estadísticos tradicionales, o al menos con esa precisión. Y después analizamos e interpretamos estos datos para responder a por qué y cuándo los bosques se vuelven más vulnerables”, señala Camps.
“Lo hicimos mediante una estrategia novedosa para clasificar esos impactos en espacio y tiempo, de modo que obtuvimos medidas robustas de la relevancia relativa de cada variable”, añade.
Vulnerabilidad por tipo de bosque
El estudio identifica las propiedades estructurales de cada bosque según el clima local y las condiciones topográficas, factores que influyen en la vulnerabilidad de las masas forestales a las perturbaciones.
Concluye, por ejemplo, que los rodales con árboles más altos y viejos tienden a sufrir daños por insectos, especialmente durante las sequías. Los bosques de climas fríos de Finlandia, el norte de Europa de Rusia y los Alpes (Italia, Francia, Suiza, Austria) y, en cierta medida, los bosques cálidos y secos del interior de la Península (España, Portugal) fueron identificados como los ecosistemas particularmente frágiles; se caracterizan por una alta vulnerabilidad general a las perturbaciones naturales y una intensificación progresiva debido a los cambios climáticos.
Estos resultados permiten caracterizar las vulnerabilidades de cada tipo de bosque, así como los factores más impactantes para su salud. Los resultados podrían ayudar a mejorar las prácticas de gestión del territorio, de forma que los bosques europeos adquieran una mayor resistencia ante el actual escenario de cambio global.
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Trabajo de referencia | Forzieri, G. et al. “Emergent vulnerability to climate-driven disturbances in European forests”. Nature Communications
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La organización ecologista advierte que todavía queda mucho camino para romper el vínculo entre ese producto y la deforestación. Indonesia ha perdido una superficie de selva del tamaño de Alemania, una amenaza para los animales en peligro de extinción, como los orangutanes.
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La expansión de las plantaciones de palma aceitera para suplir la demanda internacional de aceite de palma sigue siendo una de las principales causas de la destrucción de la selva de Indonesia. Dos años después de que las grandes corporaciones consumidoras de aceite de palma hicieran público su compromiso en la lucha contra la deforestación, Greenpeace ha evaluado el grado de cumplimiento de estos compromisos por parte de las 14 mayores multinacionales del mundo.
Las conclusiones de esta evaluación muestran que sólo unas pocas empresas están dando pasos significativos para garantizar que no hay deforestación en su cadena de suministro de aceite de palma y la mayoría se están moviendo de manera muy lenta. Si bien no son muchas las diferencias, ninguna de las empresas puede todavía garantizar que el suministro de aceite de palma no está vinculado a la deforestación. La peor valoración la reciben Colgate-Palmolive, Johnson & Johnson y PepsiCo, que han demostrado un grado de cumplimiento muy pobre, y que no pueden cumplir las promesas que hicieron a sus clientes y a los consumidores. El aceite de palma es un aceite muy utilizado en gran cantidad de productos de consumo de uso diario, como la pasta de dientes Colgate, la crema de manos Neutrogena o los nachos Doritos.
"El aceite de palma forma parte de gran cantidad de productos de uso cotidiano, por lo que estas grandes marcas tienen la responsabilidad de asegurar a los consumidores que no están colaborando con la deforestación. El aceite de palma se puede cultivar de manera responsable sin destruir los bosques y sin perjudicar a las comunidades locales o destruir las poblaciones de orangutanes y otros animales" [1], ha declarado el responsable de la Campaña de Bosques de Greenpeace España, Miguel Ángel Soto.
Indonesia ha perdido 31 millones de hectáreas de selva tropical desde 1990, una superficie del tamaño de Alemania. La industria del aceite de palma es la principal causa de la deforestación en Indonesia [2], que a su vez es una amenaza importante para los animales en peligro de extinción que viven allí, como los orangutanes.
"La gente debería ser capaz de limpiarse los dientes o tomar unos nachos sin necesidad de colaborar con la extinción de los orangutanes. En este sentido, las empresas PepsiCo, Colgate-Palmolive y Johnson & Johnson están decepcionando a los consumidores. Deben esforzarse más para limpiar su cadena de suministro de aceite de palma y garantizar que sólo compran a proveedores que están protegiendo los bosques tropicales" ha añadido Soto.
La deforestación para la expansión de plantaciones de aceite de palma fue una de las causas que provocaron la crisis de incendios forestales que asoló Indonesia el año pasado. La estimación del coste económico de este desastre es de 16 millones de dólares y la extensa nube de humo afectó a millones de personas, no solo de Indonesia, sino también de la vecina Malasia y Singapur. Los datos del gobierno de Indonesia hablan de más de 500.000 personas que sufrieron enfermedades respiratorias agudas como resultado del humo. Los incendios fueron también una fuente importante de emisiones de gases de efecto invernadero: en muchos días durante octubre y noviembre, las emisiones procedentes de los incendios forestales superaron el promedio diario de las emisiones procedentes de la economía de Estados Unidos.
Para evitar que una nueva crisis de incendios se produzca este año 2016, Greenpeace ha pedido a las compañías consumidoras de aceite de palma que tomen medidas inmediatas para proteger los bosques.
El resultado del ranking de Greenpeace a las 14 mayores empresas revela que ninguna de las empresas evaluadas es capaz de asegurar con certeza que no hay deforestación en su cadena de suministro de aceite de palma. La mayoría de las empresas no pueden ni siquiera decir qué parte de su aceite de palma proviene de proveedores que cumplan con sus propias normas de suministro. Además:
● Sólo una de las 14 empresas está en condiciones de conocer el origen (donde se cultiva) del 100% de su aceite de palma.
● La mayoría de las empresas todavía están pendientes de una verificación independiente que demuestre que su aceite de palma es producido por empresas que operan en el cumplimiento de sus propias políticas de no deforestación.
● Ninguna empresa ha publicado una lista completa de sus proveedores de aceite de palma, aunque algunas han hecho público el nombre de sus principales proveedores.
● Ninguna empresa ha publicado una lista de proveedores a los que han dejado de comprar aceite de palma a causa del incumplimiento de sus políticas de no deforestación..
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Investigadores del CRM y de la UAB han descrito matemáticamente con más precisión que nunca la frecuencia de diversos fenómenos naturales peligrosos en función de su tamaño. Mediante nuevas herramientas estadísticas, han mostrado rigurosamente cómo las frecuencias de muchos de ellos pueden describirse con la misma ley matemática.
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Si se toma nota de la magnitud de diversos fenómenos naturales catastróficos y se dibuja en una gráfica cuántos episodios han tenido lugar de cada uno de ellos a lo largo de la historia, el resultado no es impredecible. Muy al contrario, sigue una curva muy bien definida en la que, por suerte, cuanto mayor es su capacidad de devastación, menor es la frecuencia con la que acontecen. Por ejemplo, muy pocos terremotos llegan a ser catastróficos, mientras que continuamente ocurren numerosos terremotos pequeños, la mayoría de ellos tan débiles que pasan desapercibidos para las personas y sólo se detectan en instrumentos muy sensibles. Tal información es fundamental para poder calcular los riesgos asociados.
Sin embargo, esa dependencia no siempre es evidente ni se ajusta a la misma función matemática, en particular por lo que a los eventos más grandes respecta. Álvaro Corral y Álvaro González, investigadores del Centre de Recerca Matemàtica (CRM) y del Departamento de Matemáticas de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), han realizado el análisis estadístico más preciso hasta la fecha de todo un conjunto de fenómenos naturales que pueden provocar desastres: terremotos, huracanes, incendios forestales, impactos de meteoritos en la atmósfera, lluvias torrenciales y hundimientos del suelo debidos a fenómenos kársticos (en los que el agua subterránea disuelve el terreno).
Tras analizar los datos de miles de episodios de diferente intensidad de cada uno de estos fenómenos, estos investigadores han logrado describir con una misma técnica matemática las funciones que relacionan la frecuencia de estos fenómenos con el valor de su magnitud o tamaño. La mayoría de ellos siguen la denominada ley de potencia, según la cual los eventos son cada vez más abundantes cuanto más pequeños son, sin que tengan un tamaño “normal” o típico.
Sin embargo, la frecuencia de otros fenómenos, como los incendios forestales en cada región, sigue otra distribución matemática, la llamada distribución lognormal, desde los muy pequeños hasta los más devastadores, que llegan a quemar centenares de miles de hectáreas.
El estudio ha permitido concretar cómo se ajustan esas funciones en cada caso, y si siguen siendo válidas o no para casos límite (por ejemplo, eventos de magnitud extremadamente grande), con el fin de describir con los mismos patrones acontecimientos de magnitudes muy diferentes y también de origen muy dispar.
“Gracias a este estudio se podrán mejorar las estimaciones de riesgo de eventos catastróficos en diferentes zonas del mundo, según el registro histórico de cada región”, afirma Álvaro Corral.
Los científicos consideran remarcable el hecho de que fenómenos de naturaleza tan diversa obedezcan la distribución de ley de potencia. Para Corral, “existen interpretaciones de que esto sucede siempre que el fenómeno acontezca siguiendo un comportamiento llamado ‘en avalancha’, liberando rápidamente energía que se ha ido acumulando a lo largo del tiempo, pero todavía queda mucho por investigar en este terreno.”
Por ejemplo, los incendios forestales serían una excepción a esa regla, pues también pueden ser descritos como “avalanchas” de liberación repentina de la energía que se había acumulado en forma de biomasa. “No sabemos en detalle por qué algunos fenómenos ‘en avalancha’ siguen la distribución lognormal, y de hecho este hallazgo contradice investigaciones previas. Son necesarios mejores modelos físicos para explicar las magnitudes que alcanzan estos procesos”, reflexionan los autores.
La investigación, publicada recientemente en la revista Earth and Space Science, ha sido llevada a cabo por Álvaro Corral, investigador del Centre de Recerca Matemàtica (CRM) y del Departamento de Matemáticas de la UAB, de la Barcelona Barcelona Graduate School of Mathematics y del Complexity Science Hub de Vienna, junto a Álvaro González, del Centre de Recerca Matemática (CRM). .
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Un estudio internacional ha analizado medio millón de árboles en 813 bosques tropicales del mundo. Para calcular los cambios en el almacenamiento de carbono fue necesario identificar cerca de 10.000 especies de árboles y más de dos millones de mediciones de diámetro de los árboles, en 24 países tropicales.
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Los bosques tropicales enfrentan un futuro incierto debido al cambio climático, pero una nueva investigación publicada en Science sugiere que en un mundo más cálido pueden continuar almacenando grandes cantidades de carbono, si los países limitan las emisiones de gases de efecto invernadero.
Los árboles de los bosques tropicales del mundo almacenan una cantidad de carbono equivalente a un cuarto de siglo de emisiones por combustibles fósiles. Se teme que el calentamiento global pueda reducir este almacenamiento si el crecimiento de los árboles se reduce o su muerte aumenta, lo que aceleraría el cambio climático.
Un equipo internacional de investigadores midió más de medio millón de árboles en 813 bosques tropicales de todo el mundo, para evaluar cuánto carbono almacenan los bosques que crecen en diferentes condiciones climáticas.
El equipo revela que a altas temperaturas los bosques tropicales continúan almacenando altos niveles de carbono, lo que demuestra que a largo plazo estos bosques podrán aguantar el aumento de calor hasta un umbral de 32 grados centígrados de temperaturas diurnas.
Sin embargo, este hallazgo positivo solo es posible si los bosques tienen tiempo para adaptarse, permanecen intactos y si el calentamiento global se limita para evitar llevar las temperaturas globales a condiciones más allá de este crítico umbral.
El autor principal, Martin Sullivan, de la Universidad de Leeds y de la Universidad Metropolitana de Manchester, asegura que el análisis "revela que hasta cierto punto de calentamiento, los bosques tropicales son sorprendentemente resistentes a pequeñas diferencias de temperatura". "Si limitamos el cambio climático, pueden continuar almacenando una gran cantidad de carbono en un mundo más cálido", agrega. No obstante , "el umbral de 32 grados destaca la extrema importancia de reducir urgentemente nuestras emisiones para evitar empujar demasiados bosques más allá de la zona de seguridad."
"Por ejemplo, si limitamos el aumento de las temperaturas promedio globales a solo 2°C por encima de los niveles preindustriales, esto empujaría a casi tres cuartos de los bosques tropicales por encima del umbral de calor que identificamos. Cualquier aumento de temperatura adicional conducirá a pérdidas rápidas de carbono forestal", continúa.
Los bosques liberan dióxido de carbono a la atmósfera cuando la cantidad de carbono almacenada durante el crecimiento de los árboles es menor que la perdida por la mortalidad y la descomposición de los árboles.
El estudio es el primero en analizar la sensibilidad climática a largo plazo basada en la observación directa de bosques enteros a través de los trópicos. La investigación sugiere que, a largo plazo, la temperatura tiene el mayor efecto en las reservas forestales de carbono, al reducir el crecimiento; la sequía es el segundo factor clave al matar árboles. Los investigadores concluyen que los bosques tropicales tienen una capacidad para adaptarse a algunos cambios climáticos a largo plazo, en parte debido a su alta biodiversidad, ya que las especies arbóreas más capaces de tolerar nuevas condiciones climáticas crecen bien y a largo plazo pueden reemplazar especies menos adaptadas. Pero maximizar esta potencial resiliencia climática depende de mantener los bosques intactos.
Proteger y conectar los bosques
La profesora Beatriz Marimon, de la Universidad Estatal de Mato Grosso en Brasil, coautora del artículo, estudia algunos de los bosques tropicales más cálidos del mundo situados en el centro de Brasil. Ella señaló: "Nuestros resultados sugieren que los bosques intactos pueden resistir algunos cambios climáticos. Sin embargo, estos árboles tolerantes al calor también enfrentan amenazas inmediatas de incendios y fragmentación". "Para lograr la adaptación climática, es necesario proteger y conectar los bosques que quedan", concluye.
Los conocimientos sobre cómo los bosques tropicales del mundo responden al clima solo fueron posibles con décadas de cuidadoso trabajo de campo, a menudo en lugares remotos. El equipo global de 225 investigadores combinó observaciones forestales en América del Sur (RAINFOR), África (AfriTRON) y Asia (T-FORCES). En cada parcela de monitoreo, se usó el diámetro de cada árbol y su altura para calcular cuánto carbono almacenaban. Las parcelas se revisitaron cada pocos años para ver cuánto carbono se estaba absorbiendo y cuánto tiempo se almacenaba antes de que los árboles murieran.
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