La superficie quemada en África es un 80 % mayor de lo que se estimaba

El área quemada en el África subsahariana podría ser hasta un 80 % mayor de lo que se pensaba, según demuestra un estudio de las Universidades de Alcalá, País Vasco y Vrije en Amsterdan, publicado en la revista PNAS de la National Academy of Sciences of the United Estates of America. La explicación está en el análisis de la superficie quemada con imágenes satelitales de 20 m de resolución frente a los datos anteriores obtenidos con imágenes de 500 m. Esta diferencia se debe fundamentalmente (en un 87 % de los casos) a los incendios menores de 100 ha que, con el nuevo método de análisis, suponen el 41 % de la superficie quemada, mientras que hasta ahora solo eran 5 % de esa superficie.
Esto supone también un aumento notable en la contabilidad de las emisiones de CO2. Los incendios africanos fueron responsables de emisiones de 1,44 PgC, entre un 31 y un 101% más altas que las estimaciones anteriores y que representan el 14 % de las emisiones globales de CO2 procedentes de la quema de combustibles fósiles.

incendios-mundo-nasa-osbo

NASA

Las estimaciones de la superficie quemada (BA) a nivel mundial, basadas en observaciones por satélite, han proporcionado información muy importante sobre las tendencias de los incendios. Pero estas observaciones se han hecho con productos de “gran resolución espacial, que no son adecuados para detectar pequeños incendios que sólo queman una fracción de un píxel del satélite”, explica el artículo.

Lo que han utilizado los responsables del estudio es un nuevo producto generado a partir de imágenes MSI (instrumento multiespectral) de Sentinel-2 con una resolución espacial de 20 m, frente a la herramienta tradicionalmente utilizada basada en imágenes del espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) (500 m).

El resultado es que se observa un aumento del 80 % de la superficie quemada en el África subsahariana, responsable de cerca del 70 % de la BA mundial. “Llegamos a la conclusión de que los incendios pequeños tienen una importancia crítica en la caracterización del agente perturbador más importante a escala mundial”, comentan los autores.

Según sus cálculos, solo estos incendios menores de 100 ha en el África subsahariana suponen casi la mitad de la superficie total quemada a nivel mundial al año que se estimaba hasta ahora. No hay un consenso en la superficie mundial quemada, la media de las estimaciones las sitúa alrededor de los 4 millones de km², aunque otras fuentes, y dependiendo del año, llegan hasta los 4,7 Mkm².

El nuevo producto FireCCISFD11, elaborado a partir de los datos del Sentinel2, detectó 4,89 Mkm² de BA para toda el África subsahariana, lo que representa el 16 % de la superficie total de la región. De estos 4,89 Mkm², 2,02 millones de km² corresponden a incendios menores de 100 ha, mientras que el producto MODIS solo detectó 0,13 millones de km² de BA en esa clase de tamaño de incendio. “Obviamente no se aprecia bien el píxel cuando se utiliza un producto con una resolución mayor porque la señal posincendio no es tan nítida como cuando está completamente quemado el píxel”, comenta Emilio Chuvieco, uno de los autores del estudio y catedrático de Geografía de la Universidad de Alcalá.

El producto de BA de resolución media utilizado, denominado FireCCISFD11, se desarrolló en el marco del proyecto Fire Disturbance del programa de la Iniciativa sobre el Cambio Climático (CCI) de la Agencia Espacial Europea. Cubrió durante 2016 todo el África subsahariana con una resolución de 20 m. Sus datos se han comparado con tres conjuntos de datos globales de BA derivados de datos MODIS: MCD64A1C6, la Base de Datos Global de Emisión de Incendios versión 4s (GFED4s), y el Atlas Global de Incendios (GFA). Para el mismo año y área, la estimación hecha por FireCCISFD11 es un 80 % más alta que la BA detectada por el producto de MODIS MCD64A1C6 (2,72 Mkm²) y un 63 % más alta que la Base de Datos Global de Emisión de Incendios versión 4s GFED4 (2,98 Mkm²).

Otros autores, basándose en métodos estadísticos, ya habían señalado con anterioridad que la superficie quemada a nivel mundial podría ser entre un 24 y un 54 % mayor a la estimada. Pero ahora, los avances en los satélites y la potencia de cálculo permiten cartografiar la BA con mayor resolución y precisión para grandes regiones geográficas, “lo que reduce la dependencia de los métodos estadísticos y las detecciones de incendios activos”, una capacidad técnica que en los países menos desarrollados es muy inferior a los países europeos.

Fracción de la superficie quemada total por incendios menores de 100 ha (trazada en una cuadrícula de 0,05°) detectada por el producto FireCCISFD11. Los mosaicos rectangulares en blanco corresponden a lugares donde no se detectaron incendios activos y, por tanto, no incluyen ninguna superficie quemada. Fuente PNAS Ramo et al.

Lo que no podían imaginar es que la diferencia fuese tan elevada. “Nos parecía una buena idea comprobar allí lo que se había visto en sitios más pequeños haciendo una primera cobertura con tanta resolución de todo un continente. No teníamos una idea clara del total que iba a suponer, pero sí suponíamos que, en las zonas tropicales, donde hay muchos incendios de pastizal o cultivos gestionados por el hombre, entendíamos que podría haber una superficie quemada mayor, pero quizás no tanto”, confiesa Emilio Chuvieco.

¿Pueden extrapolarse estos datos al resto del mundo?

No podría afirmarlo porque la gestión humana que se hace en esta zona de África es distinta a la que se hace en otros lugares tropicales. En la zona amazónica hay menos densidad de población, no hay tanta superficie agrícola y hay menos Sabana. La Sabana africana es fruto de miles de años quemando, lo normal es que allí hubiera bosque si no se quemase. El norte de Australia sí podría ser equiparable, en el sudeste asiático depende de dónde, quizás en Camboya o Birmania, pero en Indonesia hay más incendio de turbera y de deforestación. Se quema sobre todo cuando hay una sequía muy extrema, con clima más o menos húmedo no se quema tanto y las condiciones socioeconómicas son diferentes”, responde Emilio Chuvieco.

Si utilizásemos en el resto del mundo la herramienta que han creado para analizar África subtropical ¿la superficie quemada aumentaría notablemente?

Sin lugar a dudas, sí. Solo con lo que nosotros hemos sacado en África es más de lo que indican los productos globales para todo el planeta. Nosotros hemos contabilizado 4,89 millones de km² solo en África y hasta ahora lo que se daba para todo el planeta estaba alrededor de 4 millones de km². No sé si hasta el 80 % más pero sí que sería importante”, confirma Emilio Chuvieco.

figura1-incendios-África-Chuvieco-osbo

Área quemada en 2016, expresada como la fracción de cada celda de cuadrícula de 0,25° según FireCCISFD11 (A), GFED4s (B), y la diferencia de fracciones entre ellos (FireCCISFD11-GFED4s) (C). Las cuadrículas rectangulares en blanco en A corresponden a escenas S2 en las que los sensores MODIS no detectaron incendios activos en 2016. Por lo tanto, no se mapeó ninguna BA en esos mosaicos. Fuente PNAS Ramo et al.

Según el artículo, “la mayor parte de la BA se produjo alrededor de los cinturones de latitud 10°N y 10 a 20°S (Fig. 1A), que están ocupados en su mayoría por sabanas. Estas áreas generalmente reciben suficientes precipitaciones durante la estación húmeda para la acumulación de combustible, mientras que la estación seca es lo suficientemente larga para secar los combustibles”.

Con ambos métodos de medición de la BA, FireCCISFD11 y MCD64A1C6, la sabana y el pastizal fueron las principales superficies quemadas. En concreto 82,6 % en FireCCISFD11 y 85,9 % en MCD64A1. Pero las diferencias se observan en los incendios menores de 100 ha. (Tablas 2 y 3).

Aunque FireCCISFD11 fue capaz de detectar mayor número de incendios en tierras de cultivo, 14,4 % frente al 9,4 % que detectó el producto MCD64A1, este aumento no supuso una contribución importante a la superficie quemada total (Tablas 2 y 3) en comparación con los aumentos encontrados en los pastizales y las sabanas.

“Esto indica que las incertidumbres relacionadas con las dificultades para detectar la BA en las zonas agrícolas, por reflectancia, sólo afectan marginalmente a nuestros resultados generales”, afirman los autores del artículo.

Las mayores diferencias entre los dos productos se observaron en el hemisferio norte en Kenia (203% más de BA), Camerún (+122%), Guinea-Bissau (+117%) y Nigeria (+83%) y en el hemisferio sur en Malawi (+255%), Sudáfrica (+177%), Tanzania (+104%) y Madagascar (+199%).

En cuanto a la cobertura del suelo, el mayor aumento se observó de la siguiente manera: en los matorrales, 173 % más de BA; en los bosques, 163 % más; en los pastizales, 191 % más y las tierras de cultivo un 270 % más.

Aumento de las emisiones de CO2 y aerosoles

Este aumento de la superficie quemada provoca, como es lógico, un aumento de las estimaciones de las emisiones de los incendios. “Calculamos entre un 31 y un 101 % más de emisiones de carbono de los incendios que las estimaciones actuales basadas en los productos MODIS. Llegamos a la conclusión de que los pequeños incendios son un factor crítico de la BA en el África subsahariana y que la inclusión de esos pequeños incendios en las estimaciones de emisiones aumenta la contribución de la quema de biomasa a la carga global de gases de efecto invernadero y aerosoles”, afirma el artículo.

Pero establecer con exactitud las emisiones de CO2 y aerosoles no es tan sencillo, porque no se conoce con exactitud la vegetación que había en la zona quemada, ni cuánta de esa vegetación se ha quemado parcial o totalmente. De ahí que la estimación, con respecto a lo que hasta ahora se daba por bueno, sea una horquilla muy amplia que va desde el 31 al 101 % en función de diversas variables.

“En términos de emisiones globales ya se ve que hay bastante incertidumbre. Se utilizan coeficientes de emisión tomados de estudios más globales. Ha sido un reto combinar los datos que obteníamos nosotros con los que disponíamos sobre la biomasa, de coeficientes de emisión y de severidad de la combustión, que esa es otra cuestión importante para saber lo que se emite. En función del modelo de tipo de emisiones que se utilice las emisiones aumentan entre el 30 y el 101 %. Nosotros sacamos las manchas quemadas, pero no sabemos exactamente qué proporción de la biomasa se ha quemado ni qué biomasa original había. Hay un mapa de vegetación que se ha elaborado en la Agencia Espacial Europea utilizando datos RADAR y LIDAR que nos da más información, pero inventarios forestales hay en Europa, en África hay mucha incertidumbre. La otra variable es que el incendio puede quemar el 20 o el 80 % de la biomasa, depende de muchas variables”, señala Chuvieco.

figura4-incendios-africa-emisiones-CO2-chuvieco-osbo

Figura 4. Estimaciones mensuales de las emisiones de carbono basadas en FireCCISFD11 y MCD64A1 BA utilizando el modelo de 500 m de Van Wees et al. y las emisiones de GFED4s (0,25°) para el hemisferio norte (A) y el hemisferio sur (B) de África. Fuente PNAS Ramo et al.

Según el GFED4, en 2016 los incendios en África emitieron 0,82 petagramos de carbono (PgC), sin contabilizar incendios pequeños. Cuando el GFED4s añade los incendios pequeños basándose en un enfoque estadístico las emisiones se elevan hasta 1,09 PgC.

Un estudio del D. Van Wees utilizó el marco de modelización del GFED y “demostró que con una resolución de 500 m mejoraba notablemente la concordancia con los estudios sobre el terreno en lo que respecta al consumo de combustible, el parámetro clave necesario a la hora de traducir la superficie quemada en emisiones”. Sin tener en cuenta los pequeños incendios, ese estudio estimó unas emisiones de 0,71 PgC en 2016.

Los investigadores de las universidades de Alcalá, País Vasco y Amsterdam utilizaron un marco de modelización a 500 m pero con los nuevos datos de superficie quemada que habían obtenido, lo que les permitió estimar unas emisiones de carbono por incendio de 1,44 PgC (Fig. 4). Esto es aproximadamente un 31% más alto que el de GFED4 y el 101 % de las estimaciones de Van Wees (referidas como emisiones MCD64A1 [500 m] en la Fig. 4).

«El aumento de las emisiones en comparación con las del GFED4 es sustancial, superando las emisiones medias anuales de los incendios de Sudamérica”.

Es obvio que, si este método se aplicase el resto del mundo, la nueva estimación de incendios del FireCCISFD11 podría dar lugar a emisiones de incendios sustancialmente mayores que las estimadas actualmente.

La temporada de incendios se alarga

figura3-incendios-áfrica-chuvieco-osbo

Figura 3. Estimaciones mensuales de BA para FireCCISFD11, MCD64A1 y GFED4 para el hemisferio norte (A) y el hemisferio sur (B) de África. La línea roja muestra la proporción de incendios <100 ha con respecto al total de BA para el producto FireCCISFD11. Fuente PNAS Ramo et al.

Otra de las cuestiones importantes que ha señalado este estudio es que la temporada de incendios es más larga de lo que se pensaba. Y lo es porque ahora se detectan mejor los incendios menores de 100 ha que antes no se hacía. “Si no mides con tanta precisión estás perdiendo meses de ocurrencia de incendios. Los gráficos demuestran que la temporada es más larga y eso tiene efectos sobre la gestión”, señala Emilio Chuvieco.

El artículo muestra cómo con el producto MODIS, el 80 % de la BA en el hemisferio norte de África se produjo durante los meses de noviembre a febrero, mientras que el 70 % de la BA en el hemisferio sur de África se produjo durante los meses de junio a septiembre. El producto FireCCISFD11 identificó una temporada de incendios más larga, con el 71 % y el 65 % de la BA ocurriendo en esos cuatro meses pico en los hemisferios norte y sur, respectivamente (Fig. 3).

La explicación que le encuentran los investigadores es que los incendios más pequeños son más numerosos fuera de la estación más seca, porque unas condiciones más húmedas pueden impedir su propagación y convertirlos en grandes incendios. Se trata, por tanto, del uso del fuego como herramienta de gestión del territorio, bien para quemas agrícolas o bien para quema de pastos.

La hipótesis que manejan los autores del estudio es que “el aumento de la densidad de población y, por tanto, de las infraestructuras y la agricultura conducen a un paisaje más fragmentado que limita cada vez más el tamaño de los incendios”, lo cual dificulta su detección por los productos de resolución moderada utilizados hasta ahora. Aunque señalan que “esta hipótesis debe ser comprobada con futuros análisis temporales basados en sensores de media resolución”.

Más incendios, durante más tiempo, implica un periodo más largo de deterioro de la calidad del aire y en su opiniónpuede explicar algunos de los desajustes que existen desde hace tiempo y que hasta ahora no se explican bien entre las estimaciones de emisiones ascendentes y descendentes (especialmente de CO y aerosoles) de la temporada de incendios del sur de África”.

La pregunta que nos hacemos es, si el aumento de las emisiones se debe principalmente a incendios de baja intensidad de carácter antrópico ¿puede esto condicionar el uso del fuego prescrito como herramienta de gestión del territorio?

La respuesta que da Emilio Chuvieco no es definitiva pero sí indicativa de cómo esto puede cambiar la gestión del uso del fuego. “En Australia, el programa de gestión del fuego, con la intención de reducir las emisiones, promueve que este tipo de quema se haga al comienzo de la estación seca, de forma que los incendios sean menos severos y se emita menos CO2 y aerosoles, frente a hacerlo al final de la estación con la vegetación muy seca. En Estados Unidos sucede algo similar porque las emisiones afectan a la calidad del aire y esta es una cuestión importante en su legislación ambiental. Ese es el debate, hasta qué punto las quemas prescritas son eficaces para reducir los grandes incendios y ahora hay que añadirle otras cuestiones como las emisiones y los aerosoles que provocan”.