La interfaz urbano-forestal ( UIF ) es una zona de transición entre la naturaleza salvaje (terreno desocupado) y el terreno desarrollado por la actividad humana : un área donde un entorno construido se encuentra o se entremezcla con un entorno natural . Los asentamientos humanos en la UIF corren un mayor riesgo de sufrir incendios forestales catastróficos .
En los Estados Unidos, la interfaz urbano-forestal (WUI, por sus siglas en inglés) tiene dos definiciones. El Servicio Forestal de los Estados Unidos define la interfaz urbano-forestal cualitativamente como un lugar donde "los humanos y su desarrollo se encuentran o se mezclan con el combustible forestal". [1] Se incluyen las comunidades que se encuentran a 0,5 millas (0,80 km) de la zona. El Registro Federal proporciona una definición cuantitativa , que define las áreas WUI como aquellas que contienen al menos una unidad de vivienda por cada 40 acres (16 ha).
La definición del Registro Federal divide la WUI en dos categorías según la densidad de la vegetación:
El desarrollo humano ha invadido cada vez más la interfaz entre lo urbano y lo salvaje.
La WUI fue el tipo de uso de la tierra de más rápido crecimiento en los Estados Unidos entre 1990 y 2010. Los factores incluyen cambios geográficos de población, expansión de ciudades y suburbios en tierras silvestres y crecimiento vegetativo en tierras anteriormente sin vegetación. La causa principal ha sido la migración. De las nuevas áreas WUI, el 97% fueron el resultado de nuevas viviendas. [3] En los Estados Unidos hay cambios de población hacia las WUI en el oeste y el sur; aumentando a nivel nacional en un 18 por ciento por década, cubriendo 6 millones de hogares adicionales entre 1990 y 2000, que en 2013 fueron el 32 por ciento de las estructuras habitables. A nivel mundial, el crecimiento de WUI incluye regiones como Argentina, Francia, Sudáfrica, Australia y regiones alrededor del mar Mediterráneo. [3] [4] En el futuro, se espera que la WUI continúe expandiéndose; una migración anticipada en busca de comodidades de los baby boomers jubilados a comunidades más pequeñas con menores costos de vida cerca de recursos naturales escénicos y recreativos contribuirá al crecimiento de la WUI. [1] El cambio climático también está impulsando cambios de población en la IUA, así como cambios en la composición de la vida silvestre. [5] [6] [7] [3]
El crecimiento de las viviendas en las regiones de interfaz puede desplazar y fragmentar la vegetación nativa. La introducción de especies no nativas por parte de los seres humanos a través del paisajismo puede cambiar la composición de la vida silvestre en las regiones de interfaz. [3] Las mascotas pueden matar grandes cantidades de vida silvestre. [8]
La fragmentación forestal es otro impacto del crecimiento de la WUI, que puede llevar a consecuencias ecológicas no deseadas. Por ejemplo, una mayor fragmentación forestal puede llevar a un aumento en la prevalencia de la enfermedad de Lyme. [9] Los ratones de patas blancas , un huésped primario de la garrapata de Lyme , prosperan en hábitats fragmentados. [10]
El aumento de la urbanización tiene diversos efectos sobre la vida vegetal. Según las influencias presentes, algunas características de las plantas, como la arboleda y la altura, pueden aumentar, mientras que muchas otras muestran respuestas mixtas o no se han estudiado en profundidad. [11]
Además, los vectores de enfermedades en parches aislados pueden experimentar diferenciación genética, lo que aumenta su capacidad de supervivencia en conjunto.
El aumento del riesgo de incendios forestales representa una amenaza para la conservación en las regiones de crecimiento de WUI.
El cambio ecológico impulsado por la influencia humana y el cambio climático ha dado lugar a menudo a una mayor aridez y una mayor propensión a los incendios forestales. Entre los factores que lo provocan se encuentran el crecimiento de la vegetación impulsado por el cambio climático y la introducción de plantas no autóctonas, insectos y enfermedades de las plantas. [12]
En América del Norte, Chile y Australia, la frecuencia anormalmente alta de incendios debido a pastos anuales exóticos ha provocado la pérdida de matorrales nativos. [4]
El desarrollo humano ha invadido cada vez más la interfaz entre las áreas urbanas y las áreas silvestres, lo que, sumado a un aumento reciente de los grandes incendios forestales, ha provocado un aumento de los costos de protección contra incendios. Entre 1985-1894 y 2005-2014, la superficie quemada por incendios forestales en los Estados Unidos casi se duplicó, pasando de 18 000 a 33 000 kilómetros cuadrados. [3] Los incendios forestales en los Estados Unidos que superan las 50 000 acres (20 000 ha) han aumentado de manera constante desde 1983; la mayor parte en la historia moderna ocurrió después de 2003. [13] En los Estados Unidos, entre 1985 y 2016, los gastos federales para la extinción de incendios forestales se triplicaron, pasando de 400 millones de dólares por año a 1400 millones de dólares por año. [3]
El cálculo del riesgo que corre una estructura ubicada dentro de una WUI se realiza mediante factores predictivos y simulaciones. La identificación de los factores de riesgo y la simulación con esos factores ayudan a comprender y luego gestionar la amenaza de incendios forestales.
Por ejemplo, un factor de proximidad mide el riesgo de incendio causado por brasas transportadas por el viento que pueden iniciar nuevos incendios localizados a más de una milla por delante de un frente de llamas. [1] Un factor de vegetación mide el riesgo que tienen esas brasas transportadas por el viento de iniciar un incendio; la vegetación más baja tiene un riesgo menor.
Una simulación de evaluación cuantitativa de riesgos combina categorías de amenaza de incendios forestales. Las áreas con mayor riesgo son aquellas donde una población moderada se superpone o está adyacente a un área silvestre que puede soportar un incendio forestal grande e intenso y es vulnerable con rutas de evacuación limitadas. [14]
El marco de Calkin predice un incendio forestal catastrófico en la interfaz urbano-forestal (WUI), con tres categorías de factores. Estos factores permiten una evaluación del grado de amenaza de incendio forestal. Estos son factores ecológicos que definen la fuerza, factores humanos que definen la ignición y factores de vulnerabilidad que definen el daño. Estos factores generalmente se consideran en una relación geoespacial.
La categoría de factores ecológicos incluye el clima, los patrones climáticos estacionales, las distribuciones geográficas de la vegetación, los datos históricos espaciales sobre incendios forestales y las características geográficas. [5] Lo ecológico determina el tamaño y la intensidad de los incendios forestales.
La categoría de factor humano incluye la disposición y densidad de las viviendas. La densidad se correlaciona con el riesgo de incendios forestales por dos razones. En primer lugar, las personas provocan incendios; de 2001 a 2011, las personas provocaron el 85% de los incendios forestales registrados por el Centro Nacional Interagencial de Incendios (NIFC). En segundo lugar, las viviendas intensifican los incendios forestales porque contienen material inflamable y producen brasas móviles, como tejas de madera. [1] La relación entre la densidad de población y el riesgo de incendios forestales no es lineal. En densidades de población bajas, las igniciones humanas son bajas. Las igniciones aumentan con la densidad de población. Sin embargo, existe un umbral de densidad de población en el que la ocurrencia de incendios disminuye. Esto es cierto para una variedad de entornos en América del Norte, la cuenca mediterránea, Chile y Sudáfrica. Las posibles razones de una disminución incluyen disminuciones en el espacio abierto para la transmisión de brasas, fragmentación de combustible debido al desarrollo urbano y mayor disponibilidad de recursos de extinción de incendios. Las áreas con densidades de población moderadas tienden a presentar un mayor riesgo de incendios forestales que las áreas con densidades de población bajas o altas. [4]
La categoría del factor de vulnerabilidad se mide con el tiempo de evacuación a través de la proximidad de estructuras habitables a las carreteras, la correspondencia de los administradores con las responsabilidades, el uso del suelo, los estándares de construcción y los tipos de paisajismo.
La propagación de incendios forestales se simula comúnmente con un algoritmo de tiempo mínimo de viaje (MTT). [14]
Antes de los algoritmos MTT, los límites del fuego se modelaban mediante una aplicación del principio de Huygens ; los límites se trataban como frentes de onda en una superficie bidimensional.
Los métodos de tiempo mínimo de viaje (MTT) se basan en el principio de Huygens para encontrar un tiempo mínimo para que el fuego se propague entre dos puntos. El MTT supone factores casi constantes, como factores ambientales como la dirección del viento y la humedad del combustible. El MTT es ventajoso sobre Huygens en cuanto a escalabilidad y velocidad del algoritmo. Sin embargo, los factores son dinámicos y una representación constante tiene el costo de una ventana limitada y, por lo tanto, el MTT solo es aplicable a simulaciones de escala de tiempo corta. [15]
La inflamabilidad de la estructura y la vegetación se reduce mediante la gestión de riesgos centrada en la comunidad mediante la reducción de las vulnerabilidades de la comunidad. [1] El grado de control de la vulnerabilidad a los incendios forestales se mide con métricas de responsabilidades y zonas de defensa.
La probabilidad de un incendio forestal catastrófico en la WUI se controla mediante la asignación de responsabilidades para tres objetivos de la WUI que se pueden llevar a cabo: controlar la intensidad potencial de los incendios forestales, reducir las fuentes de ignición y reducir la vulnerabilidad. Cuando se cumplen estos objetivos, una comunidad es una comunidad adaptada al fuego . El Servicio Forestal de los Estados Unidos define a las comunidades adaptadas al fuego como "una comunidad informada y comprometida en la que la conciencia y las acciones de los residentes con respecto a la infraestructura, los edificios, el paisaje y el ecosistema circundante disminuyen la necesidad de acciones de protección extensivas y permiten que la comunidad acepte de manera segura el fuego como parte del paisaje circundante".
Tres grupos son responsables de lograr los tres objetivos de la WUI: las agencias de gestión de tierras, los gobiernos locales y los individuos. [16]
Las comunidades adaptadas al fuego han tenido éxito al interactuar con los incendios forestales.
El beneficio clave de las comunidades adaptadas al fuego es que la confianza en los individuos como bloque central en el marco de responsabilidad reduce los gastos de IUF por parte de los gobiernos locales, regionales y nacionales. [17]
El riesgo de que una estructura se incendie en un incendio forestal se calcula mediante una métrica de Zona de Ignición de Vivienda (HIZ). La HIZ incluye como mínimo el espacio dentro de un radio de 200 pies (61 m) alrededor de una estructura. [18] La HIZ es una guía para quien sea responsable de la protección de la estructura contra incendios forestales; los propietarios e inquilinos (el propietario de la vivienda si son la misma persona) son responsables de construir y mantener físicamente las zonas de defensa, mientras que el gobierno local define los límites de uso de la tierra de manera que las zonas de defensa sean efectivas (nota: la resistencia al fuego es arbitraria y no se define en horas de resistencia para un grado dado de calor; estas pautas se flexibilizan para los árboles que no son de hoja perenne , que son menos inflamables; esta guía no tiene como objetivo prevenir la combustión de estructuras individuales en un incendio forestal, sino prevenir incendios forestales catastróficos en la WUI):
Hay tres desafíos. [16]
Un ejemplo del desempeño de las comunidades adaptadas al fuego se demostró en noviembre de 2018 cuando el incendio Camp pasó por la comunidad de Concow en el condado de Butte, California. La comunidad de Concow era una comunidad adaptada al fuego. [19] Este incendio de finales de temporada proporcionó una prueba de estrés de la teoría de las comunidades adaptadas al fuego. La comunidad de Concow fue destruida. El incendio forestal continuó a través de la comunidad sin demostrar la desaceleración esperada del frente de llamas. Si hubo una desaceleración, fue menor a la anticipada, aunque cualquier desaceleración contribuyó a permitir que los residentes evacuaran antes del frente de llamas. El incendio forestal continuó a través de las tierras silvestres entre la comunidad de Concow y la ciudad de Paradise, California. El incendio forestal luego destruyó la ciudad de Paradise, que estaba en proceso de convertirse en una comunidad adaptada al fuego. [20] Se sospecha que el incendio forestal se originó con una infraestructura de línea de transmisión eléctrica no reforzada que había sido rediseñada recientemente, aunque no se había reconstruido y el nuevo diseño no incluía un refuerzo contra la ignición donde pasaba por la WUI. [21] El incendio de Camp demostró las limitaciones de la teoría de la comunidad adaptada al fuego en los incendios forestales de fines de temporada impulsados por vientos catabáticos y en la responsabilidad de las agencias de gestión de tierras en el control de las fuentes de ignición de la infraestructura.