Análisis de CO2EQ liberado en los incendios forestales

Abstract

Los incendios forestales son una fuente importante de emisiones de los gases de efecto invernadero, cuyas emisiones equivalen al 22 % de las emisiones de combustibles fósiles a nivel global (Crippa et al., 2019). Hoy en día debido al cambio climático se espera que los incendios forestales sean cada vez más frecuentes y tengan una mayor severidad sobre el paisaje forestal (Canadell et al., 2021), es por esto que el manejo de incendios a través del tratamiento de combustible juega un rol clave, debido a que este tiene como objetivo reducir la severidad de los incendios forestales y la tasa de propagación (ROS), disminuir la intensidad del fuego y la longitud de las llamas, y hacer que el control sea más fácil y menos costoso (Ager, Vaillant, y Finney, 2010). Es en este contexto que, como objetivo de esta Tesis, se busca obtener una estimación de las emisiones de los incendios forestales a través de la simulación, integrando el cálculo de gases de efecto invernadero en el simulador Cell2Fire. Luego de esto se creará una heurística para la localización de cortafuegos, con el fin de disminuir las emisiones de CO2eq a través de la gestión forestal. Para el cálculo de las emisiones se utilizó como base lo establecido por el Panel Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), institución que entrega un manual con métodos reconocidos a nivel mundial para el cálculo de las emisiones, entre otras cosas. Estos métodos difieren según uso de suelo y niveles de información que se tengan del país para el cual se quiera calcular las emisiones. Los niveles que establece el IPCC son tres, los cuales van del menor nivel de detalle al mayor nivel de detalle, en relación con la información específica de la vegetación del lugar (Cantidad de biomasa disponible antes y después de incendio, tipos de combustibles, factores de emisión según vegetación, etc.). Para el simulador se utilizó una adaptación de la fórmula genérica del nivel 1 del IPCC para el cálculo de CO2 y otros gases de efecto invernadero, esto dada la información que se tenía gracias al simulador. Para validar este cálculo, se compararon las emisiones de CO2eq generadas al simular incendios forestales utilizando la fórmula genérica del IPCC para el nivel 1, sin modificaciones y las emisiones de CO2eq obtenidas al utilizar la ecuación modificada que se incorporó en Cell2Fire, llegando a que hay diferencias que se deben al porcentaje de biomasa consumida que consideran ambos métodos, dado que Cell2Fire tiene algoritmos sofisticados que permiten ver cuánto se consumió de combustible en cada una de las celdas del bosque y el tipo de incendio, en cambio en para este método del IPCC se asume que toda la biomasa disponible para la combustión es consumida, por lo cual hay una sobre estimación del combustible consumido, por esto para comparar, se utilizó la fórmula del IPCC imponiendo distintos porcentajes de biomasa consumida llegando a que las emisiones predichas por Cell2Fire se encuentran más cercanas a lo que daría al asumir un consumo de entre un 60-80 % de biomasa al utilizar el método del IPCC. Por otro lado, para la localización de cortafuegos, se utiliza una heurística basada en la maximización de la resta entre el CO2eq generado aguas al abajo al encenderse una determinada celda del paisaje forestal y el CO2eq que posee esa celda en particular. Este modelo entrega como resultado, las celdas donde se deberían localizar los cortafuegos, según el porcentaje de tratamiento que se quiera aplicar. Este modelo selecciona los cortafuegos a partir de lo entregado al correr múltiples simulaciones, las cuales entregan las celdas que al incendiarse hacen que aguas abajo , se genere una emisión mayor de CO2eq, pero también, tomando en cuenta la biomasa que tiene esta celda y que se perdería por convertirse en un cortafuego. Se estudio la eficiencia de esta heurística en dos escenarios distintos para distintos niveles de tratamiento (1 %, 3 %, 5 %, 7 % y 10 % del paisaje forestal), obteniendo como resultados preliminares que para estos dos escenarios de estudió en específico, donde uno correspondía a un paisaje forestal heterogéneo y otro homogéneo, el nivel de tratamiento más efectivo para los casos estudiados fue de 3 % y 5 %, respectivamente. En conclusión, se logró incorporar una metodología para las emisiones de los gases de efecto invernadero en el simulador Cell2Fire y con esto se pudo generar una heurística para localizar cortafuegos con el fin de disminuir la emisiones generadas en los incendios forestales.