Análisis y modelación de las condicionantes que transforman una ignición en un gran incendio

Abstract

Durante los últimos años se ha visibilizado que los grandes incendios son fenómenos cada vez más frecuentes en Chile, como también, aportan la mayor parte de la superficie quemada anual. Si bien se ha avanzado en su entendimiento, el análisis se ha centrado en patrones generales de frecuencia y área quemada, omitiendo las condiciones locales en donde se iniciaron y que posiblemente fueron cruciales para su desarrollo, por lo que el objetivo del presente estudio fue determinar qué características de las igniciones permiten predecir grandes incendios en la zona centro-sur de Chile. Se dividió el área en tres subzonas según sus condiciones biofísicas y se evaluaron 109 variables de las igniciones al relacionarlas con el área quemada de los posteriores incendios. Se seleccionaron las variables más importantes a través de Modelos lineales Generalizados (GLMs) y se evaluó su capacidad de predicción mediante Random Forests (RFs). Además, dado el efecto del cambio de uso de suelo sobre las características biofísicas de la zona, se evaluó la incidencia de la cobertura circundante a las igniciones sobre las áreas quemadas. Se obtuvo que predominaron las variables meteorológicas y antrópicas, especialmente FWI, temperatura media del día, distancia de la ciudad más cercana al punto de ignición y el largo total de caminos circundantes a la ignición. Los RFs tuvieron ajustes entre 0,56 - 0,88 para AUC y 0,54 - 0,79 para la exactitud, valores esperables al evaluarse solo una parte de la gama de variables que influyen sobre estos eventos. Por otro lado, la incidencia de la cobertura disminuyó a medida que aumentó el tamaño de los incendios, siendo dominados principalmente por condiciones meteorológicas y factores antrópicos, lo que concuerda con otras investigaciones. Los resultados son una aproximación inicial a los grandes incendios en Chile y su relación con las condiciones locales previas a su desarrollo, sin embargo, para predecir estos eventos se requiere evaluar la situación inicial y posterior expansión, siendo esto una limitante para el estudio.

During the last few years, it has become clear that large fires are increasingly frequent phenomena in Chile, as well as the most significant contribution to the annual burned area. Though there has been progress regarding their understanding, the analysis has focused on general patterns of frequency and burned area, omitting the local conditions of the places where they started at and considering they could have possibly been crucial for their development. Therefore, the objective of the present study was to determine which characteristics of ignitions allow to predict large fires in the central-southern zone of Chile. The area was divided into three subzones according to their biophysical conditions and 109 ignition variables were evaluated in relation to the burned area of subsequent fires. The most important variables were selected through Generalized Linear Models (GLMs) and their predictive capacity was evaluated using Random Forests (RFs). In addition, given the effect of land use change on the biophysical characteristics of the area, the incidence of the surrounding landcover on the burned areas was evaluated. Meteorological and anthropic variables have predominated, especially FWI, mean daytime temperature, distance from the nearest town to the ignition point and the total length of roads surrounding the ignition. The RFs had fits between 0.56 - 0.88 for AUC and 0.54 - 0.79 for accuracy, expected values when only part of the range of variables that influence these events is evaluated. On the other hand, the incidence of landcover decreased as fire size increased, being dominated mainly by meteorological conditions and anthropogenic factors, which aligns with other research. The results are an initial approximation to large fires in Chile and their relation with local conditions prior to their development; although, to predict these events it is necessary to evaluate the initial situation and subsequent expansion, which is a limitation of the study.