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domingo, 25 de septiembre de 2011

Quema de Biomasa Prescrita-Área Dantitas (UNALM)





INTRODUCCIÓN

Las  quemas prescritas  son una de las alternativas directas en la prevención de incendios forestales. Su implementación se basa en el conocimiento del comportamiento del fuego, en relación a la velocidad en que se propague y la intensidad de calor que genere. Estas dos características se definen por las condiciones ambientales del lugar. Lo anterior indica que no todos los incendios naturales son nocivos para el recurso forestal, aunque esto ocurre en forma natural y fortuita. Sin embargo sería de gran utilidad conseguir las ventajas del fuego lo cual es el propósito de las quemas controladas.

Las quemas controladas pueden ayudar a la consecución de variados objetivos, como propiciar la regeneración, disminuir el riesgo de incendio, eliminación de vegetación indeseable como es en el caso de el área de Dantitas dentro de la UNALM, que es objetivo de esta propuesta.


JUSTIFICACIÓN

El presente trabajo tiene como finalidad eliminar las malezas presentes en área de Dantitas, para esto proponemos una quema prescrita, para así dar beneficios a la plantación  y eliminar los riesgos de incendios en dicha área.

OBJETIVOS GENERALES

• Controlar la maleza de la zona de estudio que compiten con los árboles  por los nutrientes del suelo y el agua, con la finalidad de reducir el peligro de incendio.
• Incrementar la producción forestal  y mejorar la cosecha forestal.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Quemar el 100% de la maleza presente en el área de trabajo.
• Medir el combustible vegetal
• Mantener el 100% de los árboles presentes en la zona sin daño.

REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA


Definición de quema prescrita

También llamada quema controlada, es la que se realiza según un plan técnico bajo prescripción, condicionada por los combustibles, meteorología y topografía, para estimar un comportamiento del fuego acorde con una gestión sostenible, que marquen unos objetivos con compatibilidad ecológica (Martínez, 2001)

La quema prescrita o controlada es una acción planificada o deliberada que es aplicada a la vegetación natural bajo condiciones específicas de tiempo, humedad de combustible, y humedad de suelo. Las quemas controladas permiten el confinamiento del fuego a una zona determinada, restringiendo los riesgos y favoreciendo el control de la intensidad de la quema. (AGUIRRE, 2000)

Martínez también afirma que una quema controlada permite una gestión sostenible de la vegetación que no es otra que la que la va a llevar hacia la vegetación climácica. Afirma también que las quemas controladas son una herramienta preventiva para que no se produzca el fuego incontrolado o un  incendio forestal.

Los planificadores de las quemas controladas o quemas prescritas deben conocer la piroecología de las especies  forestales, cuyas características: vulnerabilidad ante el  fuego, resistencia, potencialidad regenerativa, por brote o semillas que el fuego favorece o limita. (MARTINEZ, 2001)

Debemos también tener en cuenta los aspectos climáticos como son la humedad (del medio como de los combustibles), temperatura y la dirección del viento, siendo nuestros principales parámetros. Las quemas controladas se categorizar según la dirección en que éstas arden con respecto al viento. El fuego se propaga en la dirección en la que existen combustibles orgánicos secos (troncos, hojas, ramas pequeñas, etc.), para alimentar su desplazamiento. (FREDERICKSEN, KENNARD. 1999). El viento determinará la dirección de las llamas y la velocidad de esta.

Inflamabilidad: Según  Martínez (2001)   puede definir a la inflamabilidad como la facilidad del combustible forestal para arder bajo la acción calórica de un foco térmico, lo que se manifiesta con la iniciación de la llama.

Combustibilidad: Según Martínez (2001) quien tomo la definición de Delabraze y Valette define la combustibilidad como la mayor o menor facilidad  con la cual un vegetal arde, desprendiendo energía suficiente para consumirse y provocar la inflamación de la vegetación vecina.

Efectos Del Fuego Sobre El Medio:

Efecto Sobre El Suelo: El proceso de degradación el suelo se debe fundamentalmente a la combustión de la materia orgánica y al calor originado, produciendo alteraciones físicas negativas en el suelo, como son los cambios estructurales derivados de la destrucción de los agregados lo que lleva a la perdida de limo y arcillas, que son fácilmente desprendible por la lluvia aumentando la escorrentía, y favoreciendo la erosión de los suelos.

Los combustibles del suelo son entre otros: mantillo, humus, raíces superficiales, etc. Que son los visibles a los que se unen los enterrados, caracterizados por la materia orgánica, Este material arde si su contenido es muy bajo, siendo un objetivo de las quemas controladas la eliminación de este combustible sin dañar en ella a los árboles circundantes ni la materia orgánica del área, esto se logra,  cuando el suelo presente una humedad suficiente para que el fuego no penetre y los elementos combustibles de la superficie se encuentren lo suficientemente secos para que la quema progrese continuamente. (MARTINEZ, 2001).

Efecto Sobre La Vegetación: Por razones económicas, sociales y ecológicas no deben ser afectadas apreciablemente por el fuego aunque se garantice su supervivencia con la quema controlada. Esta siempre debe prescribirse para que la intensidad y tiempo de permanencia del fuego no produzca daños en las raíces, tronco y copa, que retracen el crecimiento, produzcan heridas o debiliten alos árboles haciéndolos más susceptibles a enfermedades y plagas.

Efectos Sobre La Fauna: Los efectos de los incendios forestales no pueden trasladarse a las de una quema controlada o quema prescrita, que normalmente se realiza en parcelas de poca extensión, como es en este caso. En las quemas controladas siempre queda áreas provista de vegetación que presta refugio y alimento a la fauna salvaje, que incluso aprovecha como la fauna doméstica la mejora del pasto regenerado después de la quema. (MARTINEZ, 2001)

Se debe tener en cuenta eso si, que la quema no deba afectar las zonas de cría, ya sean nidos, madrigueras o áreas de espesa vegetación que les sirva de refugio y  que les son necesarias para su protección.

DESCRIPCIÓN DEL ÁREA

El área se encuentra dentro de los límites de la Universidad Agraria la Molina, al costado de la facultad de Ciencias Forestales, es una plantación de hace 25 años; con un área por Rodal (aprox.): 20m x 28m = 560 m²  lo que suma un área total de 2240 m²; dentro de la plantación podemos observar cuatro especies dominantes: Tangarana (Tripalix perivuana), Grevilea (Grevillea robusta), Eucalipto (Eucalyptus citriodora) y Fresno (Fraxinus americana).

El área de estudio se halla limitado por la avenida Marie Curie en el lado Sur, por el norte con la avenida La universidad, por el este con Facultad de Ciencias Forestales y por el oeste con la playa de estacionamiento. De Coordenadas 12º 05´ LS y 76º 56´ LO, una altitud de  251msnm y topografía plana, sin pendiente a lo largo de toda la plantación. (Datos Laboratorio de Topografía-UNALM)

Dentro del área se puede observar la abundancia de maleza, especialmente en las parcelas de Grevileas y Fresnos. No hay presencia abundante de residuos forestales producto de podas, se observa sí la caída de ramas en forma natural como en el caso de las grevileas o en los eucaliptos. De toda el área la parte que mayor presencia presenta por residuos forestales es la zona de las Tangaranas en la cual se puede encontrar hojas caídas secas.

La fauna se componen de insectos, pequeños roedores y aves que anidan en las copas de los árboles, no hay presencia de animales mayores por lo que el impacto a la fauna es en su mayoría a los insectos que tienen su habitad dentro de la maleza.

DESCRIPCIÓN DE LAS ESPECIES

Grevillea (Grevillea robusta): Llamado también roble australiano o roble de seda, especie heliofita originaria de Australia de copa cónica que crece a una altura promedio de 20 metros con 40 cm. De DAP, de tronco rugoso con contenido de resinas y presenta poda natural (caída de hojas). Es una planta que tolera diferencias de temperatura como heladas por periodos cortos  climas áridos pero prefiere crecer en lugares de climas templados.

Fresno (fraxinus americana): Árbol caducifolio de más de 20 metros de altura cuando es adulto, de copa globosa, densa y extendida de tronco recto y rugoso, resiste bien a las bajas temperaturas.

Tangarana (triparyx peruviana): Árbol de 10 a 5 metros de altura, de copa piramidal y pequeña.

Eucalipto (Eucalyptus citriodora): Árbol originario de Australia, de corteza blanquecina, gris-rojiza que se separa en forma de láminas dejando una superficie lisa en le tronco, de copa columnar, poco densa, la madera de este eucalipto es dura y resistente, por la que es empleada en estructuras y armazones.




DESCRIPCIÓN DEL COMBUSTIBLE

Maleza: es cualquier planta que crece en donde no se quiere. Es aquella planta que crece fuera de lugar y que obstaculiza los objetivos y prácticas diarias del hombre.

Factores negativos de las malezas:

• Obstruyen canales de riego.
• Son hospederos de insectos dañinos, nematodos y patógenos.
• Causan problemas a la salud del hombre.

En el área de trabajo, las malezas (gramíneas en su mayoría) que en este caso serán el combustible a erradicar fueron  varias, las que se pudieron identificar son las siguientes:
Taraxacum officinale, Ambrosia trífida, cebadilla, Capsella Bursa-pastoris, Sicyos angulatus linn, Bidens pilosa, Foeniculum Vulgare Millar, Oenothera rosea, Verbena  officinalis y Estrella blanca .

Consideraciones: Antes de realizar toda quema toda quema prescrita se debe tener en cuenta ciertas características de los combustibles :
La materia combustible, generalmente, se agrupa en categorías basadas en su proporción superficie a volumen. La materia combustible fina, tal como pastos y hojas, tiene proporciones muy altas, mientras que la materia combustible de mayor tamaño, tal como ramas grandes y troncos, tiene proporciones menores. La materia fina es más fácil de encender y transporta el fuego, mientras que la materia de mayor tamaño requiere más energía para encenderse y mantiene el fuego. (FREDERICKSEN, KENNARD. 1999)

Cantidad Del Combustible: Denominado normalmente “carga de combustible”, al peso seco por unidad de superficie expresada en Kg/m² ó Tm/ ha. Está estrictamente ligada a la intensidad lineal del fuego, pues la carga de combustible es proporcional al calor desprendido, que oscila alrededor de 20 KJ/g, quedando el calor desprendido en la combustión de la vegetación entre 17-23 KJ.
En función de la clase de vegetación la carga de combustible estimada se recoge los valores siguientes:

Desierto: 0-3 TM/ha.
Pastos y arbustos: 2-12 TM/ha
Matorrales: 5-60 TM/ha.
Desechos de explotaciones forestales: hasta 250 TM/ha


Humedad: Determina la facilidad de ignición (inflamabilidad) y propagación (combustibilidad). La humedad del combustible es la cantidad de agua expresada en tanto por ciento % de su peso seco. Necesariamente hade distinguirse en los combustibles forestales la humedad del combustible vivo (HCV) y la  humedad del combustible fino muerto (HCFM). Los combustibles vivos tienen más humedad que los combustibles muertos, durante un periodo en que unos y otros están sometidos a las mismas condiciones atmosféricas, especialmente en épocas de sequías.

Humedad de extensión: Es aquella que delimita el umbral por encima del cual no se produce la llama (los combustibles no arden). Normalmente dicha humedad es mayor en combustibles vivos que muertos. En vivos se sitúa entre 120-160% y en los muertos varia entre 25-40%.


Composición Química: Compuestos orgánicos como las resinas, aceites, esencias, ceras, etc., son muy importantes  en la combustión ya que estos se inflaman con facilidad a temperaturas relativamente bajas y los propagan a otros combustibles adyacentes que no tienen los componentes citados.
Algunos componentes minerales actúan de forma contraria retardando la combustión y actuando como catalizadores en la pirolisis de la celulosa, impidiendo el desprendimiento de gases inflamables Destacan entre ellos el fósforo y los que contiene un mayor contenido e sílice en sus cenizas (MARTINEZ, 2001).

Poder Calorífico: Es la cantidad de calor desprendido de la combustión por la unidad de masa hasta su consumición total, se expresa en calorías/gramo o Julios/gramo.
El poder calorífico se obtiene cuando el agua contenida en le combustible y la procedente de la combustión se condensan.

PLANIFICACIÓN DE QUEMA PRESCRITA

• Reconocimiento del área a quemar.
• Determinar los parámetros climáticos como son la humedad del medio, temperatura, velocidad y dirección del viento.
• Determinar el contenido de humedad del combustible y de las especies que pueden ser afectadas por la quema.
• Determinar las vías de acceso y de escape, en un plano o croquis.
• Determinar el tipo de quema que se va a realizar.
• Determinar las franjas cortafuegos o líneas de control. Así también el técnico debe fijar la anchura de la misma y de las subdivisiones de la parcela.
• Contar con la autorización pertinente para la realización de la quema.
• Determinar el día de quema, por lo que en el permiso debe ir indicado la fecha y hora de la quema.
• Comunicar  a las autoridades y personas que se encuentren cerca de la zona e operaciones para que tomen las respectivas prevenciones del caso y no se vean afectadas por la emisión de humo por ejemplo.







  • La época ideal para la quema prescrita sería a inicios de junio, donde la precipitación, la humedad relativa, velocidad del viento son óptimos para realizar la quema.
  • La hora en la cual empezaríamos la quema sería a las 9pm. Mientras que las etapas previas de preparación de los todos los equipos indispensables estarían listos desde las 6pm.
  • Los anchos de las zanjas corta fuego serán como se indica en la figura Nº 1.

Nuestras líneas de defensa serán el canal de regadío que es paralelo a la Av. La Universidad, la Av. Víctor Marie, el Muro que hay entre dantitas y la playa de estacionamiento y la maya de metal que separa a Dantitas de la facultad de Ciencias Forestales.

ACTIVIDADES PREVIAS A LA QUEMA
  • Tener identificada el área que se va a quemar y la finalidad de la quema.
  • Pedir permiso y autorización a las autoridades competentes como son la universidad y municipalidad distrital.
  • Comunicar a los vecinos (personas que laboran en áreas aledañas como los vigilantes, SENASA, CIP, IIP, transeúntes, entre otros).
  • Realizar las zanjas cortafuego debiendo ser construida un día antes por un obrero contratado dirigido por los alumnos de la clase del curso, se debe tener en cuenta que debe ser percibido a simple vista por los que relazarán la quema, a la par se realizará la  limpieza en el área,  otro obrero se encargará de recoger las malezas, basura u otros desechos u otros obstáculos que puedan dificultar la quema prescrita.
  • Hacer inspecciones previas a la quemas (verificar materiales y equipos, teniendo que estar al alcance de los operarios) y verificar la conformidad de las líneas de escape,  que estén bien enmarcadas todas las señalizaciones como: 


PROCEDIMIENTO DURANTE LA QUEMA
  • Contar con la presencia de organizaciones en caso de emergencia, por ejemplo los bomberos del distrito, ambulancia de la universidad, personal representante de defensa civil.
  • Por la extensión de la línea de fuego, un operario se desplazará a lo largo de ésta iniciando una llama continua en todo su perímetro, empezando por el rodal Nº 1, Nº 2, Nº 3 y Nº 4 (como se indica en la  Fig. 1).
  • La persona que aplique el fuego deberá mantenerse alerta del movimiento de éste y contar, en todo momento, con una amplia vía de escape, que en nuestro caso serán las mismas zanjas cortafuegos por estar ubicado en un lugar estratégico.
Todas las operaciones serán supervisadas por un jefe de campo



PLAN DE CONTINGENCIA

La comunidad universitaria estará informada de la realización de la quema prescrita en el área de Dantitas por medio de un comunicado a sus correos electrónicos y será colgado en  la página Web de la universidad, desde una semana antes.

Desde una semana antes se colgarán carteles en la curva y primera puerta de la universidad anunciando la realización de una quema prescrita dentro del campus, especificando su finalidad, la localización exacta, hora y día de la quema.

Se restringirán las vías de acceso alrededor del área a quemar para evitar cualquier accidente y facilitar el desarrollo de las actividades en el área de la quema.

En el supuesto de que las actividades de quema se nos escape de las manos, se contará con personal capacitado para situaciones de riesgo como son los bomberos voluntarios de la Molina, Defensa Civil y una ambulancia de OBUAE de la UNALM. 

Si hubiera personas afectadas por el fuego se les trasladaría a la Clínica más cercana, como la Clínica Internacional.


DISCUSIONES
  • La misma zanja cortafuego nos servirá de ruta de escape, por ser un área pequeña y haberlo colocado en lugares estratégicos.
  • Los árboles seleccionados para la determinación del volumen fueron elegidos aleatoriamente con la finalidad de obtener un volumen estimado que nos permita conocer la posible biomasa afectada dentro de cada rodal de Dantitas.
  • Dentro del área se puede observar la abundancia de maleza, especialmente en los rodales de Grevileas y Fresnos, por lo que es en esta parte donde hay más peligro al realizar la quema prescrita. Es por eso que se ha decidido iniciar la quema en el rodal Nº 1 de Grevileas además de encontrarse esta en la parte extrema posterior de la plantación de Dantitas, de esta manera el fuego puede controlarse de mejor manera  y proteger la integridad de los operarios.
  • Se encontró una mayor cantidad de humedad en la hojarasca del rodal de Grevilea con un 40%, seguido por Fresno, Eucalipto y finalmente Tangarana con un 26%. En contraste la maleza que posee el mayor contenido de humedad es en el rodal de Tangarana con un 273% y el de menor cantidad es el de Grevilea con un 252%. 
  • La Grevilea al tener un contenido de humedad alto de su hojarasca y sumado con la abundancia y el contenido de humedad bajo de la  maleza que se encuentra en el rodal, esto prolongará el tiempo de exposición al fuego por lo que podría ocasionar mayor daño en su corteza al ser rugosa y por su contenido de resinas.
  • En el caso del Eucalipto su poda natural incrementa el material combustible aumentado el poder calórico al momento de la quema.
  • Cuanto menor es el diámetro de los árboles más vulnerables al fuego son porque su corteza es más delgada y la copa está más cerca al suelo. 
  • El eucalipto posee mayor volumen, esto demuestra que se trata de árboles establecidos de gran altura y mayores diámetros, por lo que se esperaría ser los menos afectados durante la quema.
  • Alguno de los equipos utilizados serán elaborados de manera artesanal para acortar los costos sabiendo el poco presupuesto con que cuenta una universidad estatal.


CONCLUSIONES
  • Respecto a la diferencia en los contenidos de humedad, estos se deben a los tipos de maleza que crecen en cada rodal, en el rodal de Grevilea (cebadilla ) la maleza es más homogénea mientras que en la Tangarana esta se compone de gramíneas y especies arbustivas (cebadilla, Bidens pilosa, etc).
  • De los cuatro rodales, el que presenta árboles de menor diámetro es el fresno por lo que se vería afectado en su mayoría su crecimiento, esto vería a largo plazo.
  • La toma de los diámetros y altura de los árboles dentro de cada rodal fue un muestreo al azar de esta forma nos permitió saber de manera rápida el volumen de masa vulnerable al fuego y a su vez nos determina características de los árboles.
  • Los árboles establecidos son los menos afectados en una quema superficial, en este caso serían los rodales del eucalipto y la Tangarana, quienes poseen los mayores volúmenes de toda la plantación.
  • Considerando todas las actividades previstas para esta quema, se lograría el objetivo planteado.


RECOMENDACIONES
  • Si bien este trabajo sirve como propuesta se debe considerar otra opción en cuanto al manejo de la maleza en el área de Dantitas, una alternativa sería realizar faenas forestales de limpieza 4 veces al año para lo cual se debería calcular los costos a largo plazo y compararlo con nuestra propuesta.
  • La limpieza del área incluirá la poda de las ramas en especial en el caso del Eucalipto y la Grevilea que son propensas a ser captadas por el fuego, para esto se prestará herramientas del departamento de silvicultura como son: serrucho, sierra de arco, tijera de dos manos y una carretilla.
  • Si la materia combustible es escasa, es aconsejable entrar dentro del área quemada para asegurar la continuidad del fuego.
  • Cuando se queman claros, iniciar un primer fuego en el centro del claro antes de proceder con el perímetro de éste. Una vez que se ha encendido toda la línea de fuego, se podrá volver a inspeccionarla para encender nuevamente las áreas donde no se haya producido la ignición al primer intento.
  • Para recuperar parte de la inversión de los equipos utilizados en la quema prescrita, se podrían alquilar los equipos a otras facultades si lo requieren, lo que debe  ser administrado por el departamento de manejo forestal mediante personal competente y conocedora del tema como es la profesora encargada del curso.
  • Tener una cultura preventiva  del peligro del fuego cuando es usado inadecuadamente.
  • El fuego sirve al hombre en diferentes actividades como en este caso de control de malezas, siempre y cuando sea dado de manera controlada y con personal capacitado.
  • Las autoridades deberían informarse sobre el uso del fuego y los beneficios que estos pueden brindar a la población si se le maneja adecuadamente y así poder legislar sobre este tema.


BIBLIOGRAFÍA

• MARTÍNEZ RUIZ E. Manual de Quema Controladas. El manejo del fuego en la prevención de incendios forestales. 2001. Ediciones Miniprensa. España.
• AGUIRRE, L.  Impacto de la Quema Controlada en los Pastizales de los Páramos de la Sierra Central del Perú. 2000. 
http://www.condesan.org/e-foros/paramos2/impactodelaquemacontroladaMayo25.htm
• FREDERICKSEN,T, KENNARD, D. Guía para la Realización de Quemas Controladas. PROYECTO DE MANEJO FORESTAL SOSTENIBLE BOLFOR. 1999.
• http://www.slideshare.net/Prof.JIrizarry/modulo-6-las-malezas
• revistas.mes.edu.cu/elibro/tesis/ciencias-tecnicas/...pdf/at.../file –



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