ENCUENTRO Sede Pirineos
Los incendios forestales: Efectos ambientales y medidas de restauración Titulo de la ponencia: El fuego como agente modificador de la geomorfología y la hidrología: erosión de suelos afectados por incendios forestales Ponente: Artemi Cerdà Fecha: 27/09/2012 Dirigido por: David Badía Villas
Sede Pirineos
Artemi Cerdà artemio.cerda@uv.es Universitat de València Soil Erosion and Degrada<on Research Group
Incendios forestales y erosión del suelo Sede Pirineos
(Mg ha-1 año-1)
(Rubio, 1982) UNIVERSAL SOIL LOSS EQUATION Zona
Tasa de erosión
Incendio/Control
Los Yegüeros
38,2
Fire
Los Yegüeros
2,3
Control
Forata
16,7
Fire
Forata
0,4
Control
La Peraleja
75,9
Fire
La Peraleja
0,9
Control
Incendios forestales y erosión del suelo Sede Pirineos
Erosión hídrica postincendio
D.-Fierros et al., (1991)
D.-Fierros et al., (1987)
Cambios temporales Piquetas de erosión 0-2 meses 2-6 meses 6-12 meses < 12 meses 100 días 180 días 235 días 400 días 455 días 555 días
190 26 13 2
Mg ha-1 año-1 Mg ha-1 año-1 Mg ha-1 año-1 Mg ha-1 año-1
9-15 4-6 18-22 7-76 1-2 0-2
Mg ha-1 año-1 Mg ha-1 año-1 Mg ha-1 año-1 Mg ha-1 año-1 Mg ha-1 año-1 Mg ha-1 año-1 State-of-the-Art
Incendios forestales y erosión del suelo Sede Pirineos
Erosión postincendio
Autor
Método Tasa de erosión Antes -
(La Roca, 1984)Gerlach (Soler & Sala, 1990) Gerlach (Soler et al., 1994) Gerlach (Ubeda & Sala, 1996) Gerlach (Rodríguez et al., 1999)Gerlach (Rubio et al., 1997) Gerlach
(Mg ha-1 año-1)
Después
0-3,1 0,006 - 0,27 2,7 - 34,9 0,03 - 32,5 0 - 2-11 0,17-6,51
(Soto et al., 1994) Plots 4 x 20 m (Gimeno et al., 2000) Plots 4 x 20 m (Soto & Díaz-F., 1998) Plots 4 x 20 m
1,5 - 24,8 0,05 - 0,89 1,54 - 13,14
(Sánchez et al., 1994)
3,9 - 0,007
Plots 4 x 20 m
State-of-the-Art
Incendios forestales y erosión del suelo Sede Pirineos
0,04 Mg ha-1 año-1 0,11 Mg ha-1 año -1 0,12 Mg ha-1 año -1 0,26 Mg ha-1 año -1 0,27 Mg ha-1 año -1 0,23 Mg ha-1 año -1
1986-1987 1987-1988 1988-1989 1989-1990
0,9 Mg ha-1 año -1 8,1 Mg ha-1 año -1 2,0 Mg ha-1 año -1 0,0 Mg ha-1 año -1
(1994):
Soler et al., (1994):
3 meses 6 meses 9 meses 12 meses 15 meses 18 meses
Sánchez et al.,
Cambios en la erosión postincendio
State-of-the-Art
Incendios forestales y erosión del suelo Sede Pirineos
Erosión hídrica – Intensidad fuego Vega et al., (1981):
Alta intensidad Baja intensidad Control Baja intensidad
Beni - et al., (1990):
So - et al., (1994):
Gimeno et al., (2000):
22,00 1,50
Mg ha-1 año-1 Mg ha-1 año -1
2,00 5,00
Mg ha-1 año-1 Mg ha-1 año -1
Alta intensidad 13,00 Incendio y saca
51,00
Baja intensidad
2,25
Alta intensidad 4,19 Segundo incendio 13,14
Mg ha-1 año -1 Mg ha-1 año -1 Mg ha-1 año -1 Mg ha-1 año -1 Mg ha-1 año -1
439 ºC
2,89
Mg ha-1 año -1
232 º C Control
2,33 0,05
Mg ha-1 año -1 Mg ha-1 año -1 State-of-the-Art
Incendios forestales y erosión del suelo Sede Pirineos
Erosión del suelo postincendio
Autor
Método
(Mg ha-1 año-1) Antes -
(Belillas, 1994) Cuencas
Después
4,3 - 3,8
State-of-the-Art
Incendios forestales y erosión del suelo Sede Pirineos
Erosión hídrica post-incendios Lluvia simulada
Autor
Parcela(m2) Tasa de erosión (gr m-2 hora-1) Antes-
(Llovet et al., 1994 )
0,25
(Badia & Moreu, 1996)
0,25
(Pérez-Cabello, 2001)
0,13
(Imeson et al., 1998) (Cerdà, 1995)
0,25 0,25
Después
0,0 - 0,5 0,09-0,3 - 1,3-2,1 0 - 0,6
0-0,44 Matorral 0
Hierbas State-of-the-Art
Incendios forestales y erosión del suelo Sede Pirineos
% Escorrentía
50
30
Incendio 10
0
20
40
60
Meses después del incendio Resultados
Incendios forestales y erosión del suelo Sede Pirineos
% Escorrentía
50
30 Incendio 10
0
20
40
60
Meses después del incendio Resultados
Incendios forestales y erosión del suelo Sede Pirineos
Escorrentía (Caudal) Quemada-1 5 4
Quemada-2 Burnt-2 / Control
Burnt-1 / Control y = 565 - 0.3x; r2 = 0.33
y = 259 - 0.13x; 2r = 0.10
p < 0.05
p < 0.05
Burnt-1 / Control
5 4
3
3
2
2
1
1
0
0
1993
1995
1997
1999
1993
1995
1997
1999
Incendios forestales y erosión del suelo Sede Pirineos
Concentración de solutos Quemada-1 1,5
Quemada-2 Quem-2 / Control
Quem-1 / Control
y = 357 - 0.18x;2r = 0.67
y = 105 - 0.05x;2r = 0.49
1,2
2,5
p < 0.05
p < 0.05
2,0
0,9
Burnt-1 / Control
1,5
0,6
1,0
0,3
0,5
0,0
0,0
1993
1995
1997
1999
1993
1995
1997
1999
Incendios forestales y erosión del suelo Sede Pirineos
Concentración de sedimentos en suspensión Quemada-1
Quemada-2
Quem-1 / Control
1,8
Quem-2 / Control
y = 141 - 0.07x; r2= 0.20
1,5
y = 3082 - 1.54x;2r = 0.65 p < 0.05
p < 0.05
1,2
18 15 12
Burnt-1 / Control
0,9
9
0,6
6
0,3
3
0,0
1993
1995
1997
1999
1993
1995
1997
1999
0
Incendios forestales y erosión del suelo Sede Pirineos
Solutos + sedimentos en suspensión Quemada-1 1,5
Quemada-2 Burnt-2 / Control
Burnt-1 / Control y = 93.61 - 0.05x; r2 = 0.41
1,2
y = 1084 - 0.54x; 2r = 0.87 p < 0.05
p < 0.05
Rainfall vs Col 7
0,9
Plot 1 Conf1
3
0,6
2
0,3 0,0
5 4
Plot 1 Regr
Burnt-1 / Control
6
1 1993
1995
1997
1999
1993
1995
1997
1999
0
Incendios forestales y erosión del suelo Sede Pirineos
Pérdida de material disuelto Quemada-1
Quemada-2
Quem-2 / Control
Quem-1 / Control y = 738 - 0.37x; 2r = 0.51
5
y = 1015 - 0.51x;2r = 0.55
p < 0.05
p < 0.05
4
5 4
Burnt-1 / Control
3
3
2
2
1
1
0
1993
1995
1997
1999
1993
1995
1997
1999
0
Incendios forestales y erosión del suelo Sede Pirineos
Pérdida de material en suspensión Quemada-1
Quemada-2
Quem -1 / Control y = 978 - 0.49x; 2 r = 0.29
7 6 5 4 3 2 1
Quem-2 / Control y = 7705 - 3.85x;2r = 0.59 p < 0.05
p < 0.05
Burnt-1 / Control
1993
1995
1997
1999
1993
1995
1997
1999
35 30 25 20 15 10 5
Incendios forestales y erosión del suelo Sede Pirineos
Tasa de erosión Quemada-1
5
Quemada-2
Quem-1 / Control y = 773 - 0.39x; 2r = 0.44
Quem -2 / Control y = 2759 - 1.38x;2r = 0.56
p < 0.05
p < 0.05
4
Rainfall vs Col 13 Plot 1 Regr
Burnt-1 / Control
3
Plot 1 Conf1
2 1 0
1993
1995
1997
1999
1993
1995
1997
1999
14 12 10 8 6 4 2
Incendios forestales y erosión del suelo Sede Pirineos
14
Ratio de la tasa de erosión
Quem-2 12 10 8 6
Media
4
Quem-1
2 0
0
1
2
3
4
5
Años desde el incendio
6
7
8
Incendios forestales y erosión del suelo Percentage to the maximum value measured
Sede Pirineos
120
100
Sediment concentration
80 Overland flow coefficient
60
40
20
0
Erosion rate
0
2
4
6
8
Years since burning
10
12
Incendios forestales y erosión del suelo Sede Pirineos
70
4000
Wet conditions
Wet conditions
50 40 30
Dwarf shrubs
Trees
20
Shrubs 10
Time to ponding (seconds)
Runoff Coefficient (%)
60
3000
Herbs Shrubs
2000
Dwarf shrubs 1000
Herbs
Trees
0 0 4000
40
20
0
Dry conditions
Dry conditions Time to ponding (seconds)
Runoff Coefficient (%)
60
3000
2000
1000
0