Diseño de patrones espaciales de cortafuegos para prevenir incendios forestales

Abstract

La frecuencia y magnitud de los incendios forestales ha incrementado a lo largo del tiempo, principalmente por el impacto del cambio climático y el descuido descontrolado de los seres humanos. Gobiernos, empresas y otras instituciones se han visto en la obligación de incorporar este impacto en la política forestal y la planificación territorial, priorizando un enfoque preventivo para minimizar los daños de estos eventos desastrosos para la naturaleza y la humanidad. Los expertos indican que las comunidades que se encuentran en la interfaz urbano rural pueden planificar el uso de la tierra y las normas de las construcciones aledañas para ayudar a disminuir estos efectos, es decir, con la tecnología actual es posible construir paisajes resilientes a los incendios forestales. Algunas de las técnicas para esto es la silvicultura preventiva o forest fuel management la cual permite disminuir el efecto incontrolado de los incendios a través de la modificación del combustible forestal y/o construcción de cortafuegos. Para el trabajo de esta tesis se utilizó el simulador de incendios forestales Cell2Fire. Se construyeron 90 patrones espaciales de cortafuegos en base a 9 figuras unitarias de cortafuegos (formas cóncavas, barras paralelas y rectángulo), 5 porcentajes (1% a 5%) de cortafuegos con respecto al total del bosque y 2 disposiciones espaciales Interleaved y Aligned) sobre 4 bosques distintos de 10.000 ha cada uno, también 5 patrones aleatorios para cada uno de los niveles de porcentaje lo que permite tener un punto de comparación. Se simularon incendios forestales considerando una aleatoriedad en los puntos de ignición y la dirección del viento, lo que generó un total de 912.000 incendios forestales simulados. Estas simulaciones fueron realizadas con el propósito de analizar la forma y disposición espacial de los cortafuegos que ayudan a disminuir el crecimiento del incendio. Luego de las simulaciones realizadas, se encontró que desde un 3% de cortafuegos la configuración aleatoria tiene peor rendimiento que el resto de las configuraciones, aumentando esta diferencia a medida que aumenta el porcentaje de cortafuego; la configuración que logro la mayor disminución de área quemada fue 5x12x5 - 5% - Interleaved (ver figura 4.8i) con un promedio de 35.26% menos de área quemada con respecto a la configuración aleatoria 5\% (ver figura 4.9e). Esta tendencia se repitió en las configuraciones con figuras cóncavas (5x12x5, Cross, 7x8x7 y Hat) y con una disposición espacial Interleaved. Los resultados observados permiten confirmar que tiene sentido pensar en la forma y disposición espacial de los cortafuegos y no dejar al azar esta tarea, volviéndose más beneficioso a medida que aumenta la disponibilidad de cortafuegos dentro de un bosque. Para futuras investigaciones se sugiere utilizar técnicas como inteligencia artificial o metaheurísticas que permitan posicionar cortafuegos en base a una función objetivo como también restricciones de acuerdo a los terrenos a intervenir. Logrando así avanzar en la creación de una herramienta tecnológica de gestión territorial para la creación de paisajes resilientes a incendios forestales.