Smouldering Combustion Dynamics of a Soil from a Pinus halepensis Mill. Forest. A Case Study of the Rocallaura Fires in Northeastern Spain

Abstract:

This study analyses the smouldering combustion on soils that took place during the wildfires that occurred in Rocallaura (Northeastern Spain). The smouldering combustion after the first event, 23 June, was the potential source of flaming fire re-ignition of the second event, 19 July 2016. Re-ignitions are an important challenge for the firefighting system. Budget and efforts are spent on controlling these re-ignitions that can ultimately cause the collapse of the response system if the re-ignitions happen during periods of simultaneous fire events. Our objective is to contribute to better understand the dynamics of the smouldering combustion of organic soils associated with these wildfires and the impact on the Pinus halepensis Mill. forest ecosystem. Transects were established in adjacent control and post-fire zones. Laboratory analyses were conducted to determine some physical and chemical properties of both the duff and mineral soil. Using these variables, we estimate thresholds of duff ignition probability, percentage of duff consumption and smouldering combustion spread rates. Overall, we provide a set of tools for evaluating re-ignitions in forest ecosystems. We conclude that the concept of fire persistence should be a new variable for consideration in present and future analysis of fire regimes and demonstrates the significance of introducing smouldering combustion and re-ignition within the strategic framework of the wildfire hazard and integrating these phenomena into forest planning and management. 

Breu comentari de Dr. Xavier Úbeda
GRAM (Grup de Recerca Ambiental Mediterrània)
Departament de Geografia: 

L’article “Smouldering Combustion Dynamics of a Soil from a Pinus halepensis Mill. Forest. A Case Study of the Rocallaura Fires in Northeastern Spain“ de Xifré, Prat, Francos, Úbeda i Castellnou publicat a la revista Applied Sciences aquest mes de maig 2020 ha estat una col·laboració entre Bombers de la Generalitat, La Fundació Pau Costa i el GRAM (Grup de Recerca Ambiental Mediterrània) del Departament de Geografia de la Universitat de Barcelona. 

És important aquest tipus de recerca que implica els agents operatius i la investigació. El fenomen de focs incandescents és un fet força comú a boscos boreals, on després de focs (naturals o no) el sòl amb un gran contingut de matèria orgànica pot estar fins i tot mesos cremant, fent-ne molt difícil la seva extinció. Amb climes més temperats, els horitzons orgànics en principi són de menys espessor i menys densos i aquest fenomen que en anglès s’anomena “Smouldering fires” són poc frequents. 

Els Bombers han constatat que els últims anys el nombre d’incendis ocasionats per revifalles d’incendis, suposadament ja apagats, s’han incrementat. Això va passar al municipi de Rocallaura l’estiu de 2016. Un incendi causat per un petard el 23 de Juny que va cremar 103 hectàrees i va ser extingit, va tenir una revifalla el 19 de Juliol, quasi bé un mes després de la primera ignició i va cremar un total de 790 ha.

Aquest treball demostra que el contingut i estructura de la materia orgànica acumulada va permetre aquest tipus de foc incasdescent, i provocant una revifalla. Aquesta acumulació és frequent en boscos que no han tingut cap tipus de gestió en moltes dècades. Als boscos de Rocallaura, l’últim incendi va tenir lloc a finals dels anys 30, o sigui més de 70 anys acumulant material orgànic.
Aquest estudi pot ser un bon instrument per poder valorar si pot haver-hi incendis de revifalla en altres llocs del territori i també ha de ser una eina més pels equips d’extinció a l’hora de replantejar estratègies d’extinció i seguiment de perímetres d’incendis. 

Breve comentario de  Dr. Xavier Úbeda

GRAM (Grup de Recerca Ambiental Mediterrània)

Departament de Geografia

El artículo "Smouldering Combustion Dynamics of a Soil from a Pinus halepensis Mill. Forest. A Case Study of the Rocallaura Ferias in Northeastern Spain "de Xifré, Prat, Francos, Úbeda y Castellnou publicado en la revista Applied Sciences este mes de mayo 2020 ha sido una colaboración entre Bomberos de la Generalitat, La Fundación Pau Costa y el GRAM (Grupo de Investigación Ambiental Mediterráneo) del Departamento de Geografía de la Universidad de Barcelona.

Es importante este tipo de investigación que implica a los agentes operativos y la investigación. El fenómeno de fuegos incandescentes es un hecho bastante común en bosques boreales, donde después de fuegos (naturales o no) el suelo con un gran contenido de materia orgánica puede estar incluso meses ardiendo, haciendo muy difícil su extinción. Con climas más templados, los horizontes orgánicos en principio son de menos espesor y menos densos y este fenómeno que en inglés se denomina "Smouldering ferias" son poco frecuentes.

Los Bomberos han constatado que en los últimos años el número de incendios ocasionados por resurgimiento de incendios, supuestamente ya apagados, se han incrementado. Esto ocurrió en el municipio de Rocallaura el verano de 2016. Un incendio causado por un petardo el 23 de Junio ​​que quemó 103 hectáreas y fue extinguido, tuvo un resurgimiento el 19 de Julio, casi un mes después de la primera ignición y quemó un total de 790 ha.

Este trabajo demuestra que el contenido y estructura de la materia orgánica acumulada permitió este tipo de fuego incasdescent, y provocando un resurgimiento. Esta acumulación es frecuente en bosques que no han tenido ningún tipo de gestión en muchas décadas. En los bosques de Rocallaura, el último incendio tuvo lugar a finales de los años 30, o sea más de 70 años acumulando material orgánico.
Este estudio puede ser un buen instrumento para poder valorar si puede haber incendios de avivamiento en otros lugares del territorio y también debe ser una herramienta más para los equipos de extinción a la hora de replantear estrategias de extinción y seguimiento de perímetros de incendios.

Citation: Xifré-Salvadó, M.À.; Prat-Guitart, N.; Francos, M.; Úbeda, X.; Castellnou, M. Smouldering Combustion Dynamics of a Soil from a Pinus halepensis Mill. Forest. A Case Study of the Rocallaura Fires in Northeastern Spain. Appl. Sci. 2020, 10, 3449.