Evaluación del cambio en vigor de la vegetación afectada por el mega-incendio de 2017 en la comuna de Empedrado, Región del Maule

Abstract

En la temporada 2016/2017 se produjo un mega-incendio en la zona centro-sur de Chile que afectó más de 518.000 ha y permaneció activo durante aproximadamente 40 días. Este trabajo tiene como objetivo analizar los efectos de dicho siniestro y los posteriores cambios en el vigor de la cobertura vegetal, focalizando la investigación en la Comuna de Empedrado, zona que resultó arrasada casi por completo por el fuego. Para esto, se utilizaron imágenes generadas a partir de información del sensor pasivo Multispectral Instrument (MSI) de la misión Sentinel-2. En total, se analizaron cinco imágenes del periodo 2016-2020. La estimación de la superficie quemada se realizó a través del análisis visual y textural de las imágenes del área afectada, y de la clasificación del índice “Difference Normalized Burn Ratio” (dNBR) en base a Key y Benson (2006). Luego, para estimar la severidad del daño provocado por el incendio se utilizaron tres índices: el dNBR, el “Relative difference Normalized Burn Ratio” (RdNBR), y el “Relativized Burn Ratio” (RBR). Finalmente, para estudiar los cambios de vigor de la vegetación se calcularon las tasas de cambio del índice “Normalized Difference Vegetation Index” (NDVI) y los cambios en la clasificación de severidad del daño de la superficie a través del tiempo representados por el dNBR. En Empedrado, el incendio afectó un área de aproximadamente 53 mil hectáreas, las que equivalen a un 94% de la superficie vegetacional de la comuna. Todos los índices de severidad utilizados mostraron que la mayor parte de la vegetación afectada presentó un grado de “Severidad alta”, y que la mayor superficie quemada con alta severidad corresponde a plantaciones forestales. Con relación al vigor de la vegetación, se observó una disminución en los valores de NDVI luego del incendio y un posterior aumento en el tiempo, atribuible a la regeneración vegetacional. Sin embargo, las tasas de aumento del vigor disminuyeron año a año y no se alcanzaron los niveles de NDVI previos al incendio durante el periodo analizado. En el estudio del cambio de vigor a través del índice dNBR se pudo apreciar que los porcentajes de superficie de la vegetación clasificada como “No quemado” aumentaron y los porcentajes de superficie de la vegetación clasificada con “Severidad alta” disminuyeron en el tiempo, evidenciándose un cambio regenerativo mayor durante el segundo año posterior al siniestro. Este trabajo sirve como fuente de información clave para la toma de decisiones en el manejo de la recuperación y monitoreo de las zonas afectadas por el incendio.

During the 2016/2017 season, a mega-fire occurred in south-central Chile, affecting more than 518,000 hectares and remaining active during approximately 40 days. This work aims to analyze the effects of this mega-fire on the vegetation cover and vigor. The study is focused on Empedrado, an area that was almost completely devastated by the fire. For this, I utilized satellite imagery from the passive Multispectral Instrument (MSI) sensor on board the Sentinel-2A and Sentinel-2B platforms. In total, five images for the 2016-2020 period were used. The determination of the burnt area was done through visual and textural analysis of the satellite images and the “Difference Normalized Burn Ratio” (dNBR) classification based on Key and Benson (2006). Then, the burn severity was estimated using three severity indices: the dNBR, the “Relative Difference Normalized Burn Ratio” (RdNBR), and the “Relativized Burn Ratio” (RBR). Finally, the changes in vegetation vigor were analyzed using the rate of change of the “Normalized Difference Vegetation Index” (NDVI) and the changes in the dNBR burn severity classification. On Empedrado, the fire affected an area of approximately 53 thousand hectares, which correspond to around 94% of the vegetation surface area. Regardless of the severity index used, of the affected vegetation, most was classified as “High severity”, and the largest area burned with high severity corresponds to plantation forests. In relation to the vigor of the vegetation, it was observed that in general, the NDVI values decreased after the fire and subsequently increases through the studied period, which can be attributed to vegetational regeneration. However, the rates of vigor increase diminished with the years, and the levels of NDVI prior to the fire were not achieved within the studied period. The study of change in vigor through the dNBR index, showed an increase on the percentages of vegetation surface area classified as “Unburned”, and a decrease of the percentages of vegetation surface area classified as “High severity”, evidencing a stronger regenerative change during the second year since the fire. This work serves as a source of key information for decision-making in the management of the recovery and monitoring of the areas affected by the fire.