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Ciencia y tecnología andaluzas, ‘extintores de conocimiento’ para apagar llamas

De norte a sur y de este a oeste, los incendios forestales y los fuegos descontrolados vuelven a asolar un verano más toda la geografía española. En Andalucía, durante el mes de julio se han quemado miles de hectáreas de monte. La prevención es la mejor de las alternativas para hacer frente al fuego y afrontar las principales consecuencias de este devastador fenómeno para el medio ambiente. En ello trabajan a diario diferentes grupos de investigación andaluces, que ‘avivan’ el conocimiento científico y tecnológico para evitar, o en el peor de los casos, apagar las llamas.


Andalucía |
28 de julio de 2022

Llega el verano, y con él lo hace el aumento de las altas temperaturas. Termómetros en alza donde el mercurio sube y sube, marcando el inicio de una ola de calor, y otra, y otra… 

Mientras tanto, los meses estivales también son sinónimo de vacaciones para la mayoría. Desplazamientos a la playa en busca de sol, arena y mar; o viajes para pasar los días libres en el pueblo y disfrutar con la familia y los amigos. La montaña es el destino preferido de quienes optan por despejarse y conectar con la naturaleza.

En definitiva, tiempo de relax para muchos durante el que tratar de hallar el merecido descanso. Sin embargo, no todo es paz y tranquilidad. En estas últimas semanas, los incendios forestales en España han cobrado fuerza y raro es el día en el que no sean protagonistas de la jornada. Ante esta situación, cabe preguntarse, ¿por qué se multiplican los fuegos, intencionados o fortuitos, en esta época del año?

Árboles ardiendo en medio de un incendio.

Estudios científicos revelan que el calentamiento global aumenta la probabilidad de incendios forestales. En concreto, un trabajo en el que participa el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y que incluye análisis de datos de última generación con observaciones por satélite y modelos climáticos, señala que las acciones y políticas humanas desempeñan un papel fundamental en la regulación de los impactos regionales. 

Además, según el Informe los incendios forestales en España ante el cambio climático el clima de los años venideros incrementará la frecuencia de situaciones de mayor riesgo, como lo son ya los incendios forestales.

Los tres (o cuatro) lados del fuego

¿Qué se necesita para que se produzca un fuego? Para que se produzca fuego, se necesita la combinación de tres elementos: material combustible, comburente (un agente oxidante como el oxígeno) y energía de activación (calor).

  1. El material combustible es cualquier sustancia capaz de arder. Dicha sustancia puede presentarse en estado sólido, líquido o gaseoso. Por ejemplo, la gasolina.
  2. El comburente, normalmente oxígeno del aire, es el componente oxidante de la reacción.
  3. El calor o la energía de activación es la energía que se precisa aportar para que el combustible y el comburente (oxígeno) reaccionen en un tiempo y espacio determinado.

Esta reacción físicoquímica produce una oxidación rápida de una sustancia combustible generando calor (reacción exotérmica) y otros compuestos (gases, aerosoles líquidos como vapor de agua o sólidos como las cenizas y el hollín). Un triángulo ‘peligroso’ que se activa  cuando estos factores se combinan en la proporción adecuada. 

El fuego es una reacción de oxidación rápida y violenta en la que se desprende una gran cantidad de calor.

Del mismo modo que para formar un triángulo se necesitan tres lados, para prevenir o atacar un fuego basta con prescindir o eliminar uno de estos factores. 

Pero esta fórmula con tres elementos explica cómo se produce el fuego. Para saber cómo dicho fuego puede propagarse y tener continuidad, entra en juego un cuarto factor: la reacción en cadena. 

Así funciona el conocido como ‘el tetraedro del fuego’: la reacción en cadena de la combustión se origina cuando el fuego desprende calor, que es transmitido al combustible realimentándolo y continuando la combustión. Es decir, que para que se produzca y propague un incendio debe generarse suficiente calor como para vaporizar parte del combustible e inflamar el vapor que se mezcla con el oxígeno. Esto genera todavía más calor, por lo que el proceso sigue una espiral de retroalimentación.

Cualquiera podría pensar que si el fuego necesita tres (o cuatro) ingredientes básicos, si falta alguno de ellos la receta no tendrá éxito. Pero la realidad dista mucho de esta simple suposición, porque la lucha contra el fuego comienza mucho antes de que se active la primera llama. 

Prevención, la mejor opción contra los incendios

En los siete meses de 2022, la voracidad del fuego ha quemado aproximadamente 70.000 hectáreas en 23 provincias de España. Para prevenirlos, el Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico ha publicado un decálogo básico y recomendaciones de actuación para la prevención de incendios forestales 

  1. No tirar colillas al suelo
  2.  No encender fuegos en el monte en épocas de peligro.
  3.  Si vas a hacer una quema, pide autorización y extrema todos los cuidados.
  4.  En épocas de peligro, no uses maquinaria agrícola o forestal que pueda causar incendios.
  5.  Cumple las restricciones de acceso a zonas forestales en épocas de alto riesgo.
  6.  Si usas fuego, extrema los cuidados.
  7.  Llama al 112 si ves un incendio.
  8.  Nunca trabajes solo porque la seguridad es lo más importante.
  9.  No uses herramientas que puedan generar chispas.
  10.  No dejes basura en el monte.

Bombero extinguiendo un fuego.

No obstante, cuando se desata un fuego, son muchas las personas voluntarias que se ofrecen a ayudar en las labores de extinción a Bomberos, Servicios de Emergencias y otros cuerpos de seguridad que participan en estas tareas. Y aunque cualquier aportación es buena, por muy pequeña que sea, como la creación de un extintor casero, hay acciones más afectivas que otras.

Entre ellas, la batería de consejos que el Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico ha difundido para quienes aportan su granito de arena a la hora de sofocar un incendio.

  1. Extreme todos los cuidados. Su vida es lo que más vale para usted y para los demás.
  2. Si es requerido para colaborar en un incendio forestal, recuerde que tiene el deber legal de asistir.
  3. No trabaje nunca aislado.
  4. Póngase siempre a las órdenes de la autoridad competente.
  5. Nunca arroje agua a los cables eléctricos.
  6. Cuando un avión o helicóptero va a lanzar agua, aléjese de su trayectoria y protéjase.

La ciencia detrás del fuego 

Todas estas medidas de acción son necesarias en el momento en el que salta el fuego. Pero, ¿cómo adelantarse a los incendios o reducir su impacto ambiental una vez controlados? 

Desde hace décadas, la ciencia andaluza contribuye con sus estudios a generar conocimiento para hacer frente a las llamas que arrasan los montes: planes de actuación, herramientas de trabajo, aplicaciones tecnológicas… Y sigue apostando en este campo del saber para que dejen de arder y desaparecer los bosques.

Desde el Laboratorio de Defensa contra Incendios Forestales de la Universidad de Córdoba (LABIF-UCO) trabajan en la gestión de programas de defensa contra el fuego. En concreto, elaboran diversos prototipos y modelos informáticos para simular y estudiar su comportamiento. 

También trabajan en labores de extinción, que comienzan con la descarga desde el aire de agua tratada con diversos compuestos químicos que favorecen la desaparición del fuego. 

Otra de las consecuencias de los incendios forestales descontrolados son las pérdidas económicas y paisajísticas difíciles de reparar. Estudiar las condiciones de riesgo de incendios forestales en el territorio es el cometido de expertos de la Universidad de Córdoba, que trabajan en la generación de una metodología para predecir cuántos euros por hectárea se pierden como consecuencia de un incendio forestal. Unas pérdidas que se obtienen calculando el impacto del incendio en los recursos naturales tangibles e intangibles. 

Tecnología capaz de ‘oler’ las causas del fuego

Por otro lado, al más puro estilo Sherlock Holmes, la ciencia también actúa como detective. Desde la Universidad de Cádiz, una nariz electrónica detecta la presencia de gasolina en un incendio tras las labores de extinción. Este sistema de identificación de compuestos inflamables, que analiza las muestras obtenidas in situ y concreta su naturaleza en menos de 15 minutos, permite además apuntar la posible intencionalidad de un fuego.

Sistema de nariz electrónica empleado para detectar los restos de combustible en materiales quemados.

Estos mismos expertos han diseñado un método en una ‘nariz electrónica’ portátil que identifica restos de líquidos inflamables en un incendio. Este método permite conocer de manera inmediata si un fuego ha sido prendido con ayuda de algún tipo de combustible e interpreta los restos de materiales quemados del mismo modo que lo haría un órgano olfativo, es decir, procesando el olor que desprenden todos los compuestos implicados.

Satélites, una herramienta más en la lucha contra el fuego

A vista de pájaro, la lucha contra el fuego también se realiza desde el cielo. Las imágenes captadas por los satélites juegan un papel esencial en caso de emergencias y en muchas ocasiones sirven como mapas preventivos de lo que puede suceder en muchos puntos de bosques y montañas. 

Estos ‘vigilantes del aire’ se han convertido en los últimos años en una herramienta de gran valor para equipos de trabajo como el Servicio de Cartografía de Emergencia de Copernicus. Desde ahí, utilizan las observaciones por satélite para ayudar a las autoridades de protección civil. Con las fotografías que toman en tiempo real y la información meteorológica, pueden conocer hacia dónde se dirige el fuego y actuar en consecuencia para tratar de hacerle frente. 

Este fue el caso del incendio de Sierra Bermeja, en Málaga, que se originó a principios del mes de septiembre de 2021 y arrasó unas 10.000 hectáreas de bosque. Fotos de monte calcinado, terreno baldío y humo copaban las instantáneas de esta parte del monte malagueño. 

incendio Sierra Bermeja

Monte quemado tras el incendio en Sierra Bermeja, Málaga.

A todo ello se le suma un nuevo visor que hace unos días presentó la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET), un nuevo servicio en línea para mejorar la predicción de los niveles de riesgo de incendios forestales en España. El sistema tiene en cuenta variables como la temperatura del aire, la humedad relativa, la velocidad del viento y la precipitación registrada en las últimas 24 horas.

La recuperación ‘verde’ después de un incendio

Además de dejar un paisaje desolador, los seres vivos que habitaban en esta zona son los principales damnificados. Pero no tiene por qué ser forzosamente así. Tras un incendio la eliminación de la cobertura vegetal que existía de forma natural supone un incremento para los procesos de erosión y degradación del suelo. 

En este sentido, miembros de un equipo de investigación de la Universidad de Málaga han logrado que un 90% de las plantas reforestadas en un monte quemado sobrevivan con restos de desbroce procedente del mismo lugar. Esta práctica supone una eficiencia económica y medioambiental muy superior a otros sistemas utilizados hasta el momento. 

Incendio forestal

Incendio forestal.

¿Y qué pasa con los animales después de un incendio forestal? Cualquiera podría pensar que tras este tipo de catástrofe que destruyen todo a su paso, ya no hay rastro de animales. Sin embargo, sucede todo lo contrario. Algunos acuden a la zona cero de visita interesados en aprovechar los nuevos recursos que deja el nuevo ambiente. Otros nunca se marcharon e incluso fueron capaces de sobrevivir a lo peor y convivir con las llamas. 

‘Chapapote’ del monte

Desde el laboratorio de Microbiología de Suelos de la Universidad de Almería han analizado  la influencia de los fuegos en las comunidades bacterianas de los suelos naturales con el objetivo de conocer los cambios en las condiciones biológicas de los terrenos afectados por incendios de diferente intensidades.

Por su parte, desde el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS-CSIC) estudian la hidrofobicidad del suelo (repelencia al agua) que aparece después de los incendios forestales y que inhibe la infiltración del agua.  Este efecto del fuego, al que se le ha bautizado como ‘chapapote del monte’, tiene consecuencias ecológicas de gran magnitud y es la causa de la formación de esta capa oscura que cubre el suelo: una mezcla heterogénea de sedimentos y ceniza que  con las primeras lluvias se arrastran desde las zonas quemadas. La cara oculta de esta consecuencia de los incendios es que desemboca en los ríos y las costas, afectando a los ecosistemas naturales y productivos del entorno.

Las cifras de un incendio

Según datos aportados por las Comunidades Autónomas al Centro de Coordinación sobre incendios forestales hasta junio de 2022 se han producido en toda España 3.250 conatos y 1.650 incendios. 

Números y cifras que demuestran que las matemáticas también hacen su particular lucha contra los incendios forestales. Dentro del proyecto CICLIFO en el que participa la Universidad de Córdoba, han desarrollado un algoritmo que incluye datos como la densidad de los caminos, la orografía del terreno, el tipo de fuego o incluso la frecuencia de descarga de agua de los medios aéreos usados para combatir el incendio. 

La cara y la cruz de las reforestaciones

Después del rojo fuego de las llamas, viene el negro carbón que tiñe el suelo de los montes. Cuando esto ocurre, es necesario planificar adecuadamente las reforestaciones que se llevan a cabo a nivel mundial, centrándose no solo en plantar cuantos más árboles mejor, sino en plantar árboles que ayuden a frenar el avance del fuego en caso de incendio y que puedan regenerarse solos. Esto es lo que hacen desde la Universidad de Granada, que lideran un estudio sobre actuaciones que modifiquen la vegetación.

Reforestación incendios

Labores de reforestación tras un incendio.

A pesar de los múltiples beneficios que aportan las plantas y la vegetación en general, las reforestaciones pueden tener efectos contraproducentes en el ciclo del carbono por dos razones:

  1. Aumento de la cantidad de combustible en la naturaleza debido a la plantación de extensos y densos bosques de especies arbóreas con mayor riesgo de propagación de incendios.
  2. Continuidad de material combustible en el medio. Es decir, muchos incendios ocurrirán en zonas reforestadas incluso a pesar de haber tomado precauciones para evitarlo.
plantación

Plantaciones con diversas especies arbóreas en el Corredor Verde del Guadiamar (foto: T. Marañón).

Así lo recoge un informe reciente del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, donde alerta de que el riesgo de incendios severos y extensos está aumentando en muchas partes del mundo. En concreto, cifran un aumento del 50% para el año 2100 debido al cambio climático y a los cambios en la vegetación generados por el ser humano, por ejemplo, mediante la plantación de extensos y densos bosques de coníferas y eucaliptos.  

Desde matemáticas hasta biología, pasando por tecnologías de la información y la comunicación… todas las ramas científicas desde las que se investiga en Andalucía al servicio de la extinción del fuego para evitar perder el tono verde del suelo y con ello la destrucción del hábitat de la fauna y la flora silvestres. 


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