ISSN 2340-5457
Volumen VII, Nº 2 (octubre de 2016) http://www.monfragueresiliente.com/
TELEDETECCIÓN PARA DELIMITAR Y CUANTIFICAR EL ESCENARIO POST-INCENDIO DE LA SIERRA DE GATA
TELEDETECTION TO DELIMIT AND QUANTIFY THE STAGE POST-FIRE OF THE SAW OF CAT
Dr. David Hernández Íñigo1
Revista Científica Monfragüe Resiliente. http://www.monfragueresiliente.com/
Editada en Cáceres, Dpto. Arte y Ciencias del Territorio de la Universidad de Extremadura. Elaborada conjuntamente con las Universidades de Lisboa y la Autónoma de México.
Recibido: 17/09/2016 Aceptada versión definitiva: 21/09/2016
1 Graduado en Geografía y Ordenación del Territorio, Máster en Tecnología de la Información Geográfica: SIG y Teledetección, Universidad de Extremadura, [email protected]
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RESUMEN
La teledetección es una herramienta imprescindible en la planificación y gestión del
espacio geográfico. Su utilización se centra especialmente en la gestión de los riesgos
naturales como los incendios forestales, las inundaciones o la contaminación
superficial, puesto que el objetivo fundamental es ofrecer información rápida y precisa
para poder evitar y mitigar los efectos negativos sobre la población, las infraestructuras
y el medioambiente. En relación con los incendios forestales la teledetección es
fundamental para realizar la cartografía que sirva tanto en la localización del fuego
como en el análisis de su propagación.
El fuego tienen un ciclo de gestión del riesgo que cubre tres fases: la alerta temprana,
donde el objetivo es detectar el incendio; la crisis, donde se debe controlar la
propagación del fuego para ser más eficientes en su extinción y, por último, el estado
posterior a la crisis, donde se deben evaluar los daños provocados. En el siguiente
estudio nos centraremos en este último estadio, donde cartografiaremos, a través de
las imágenes del Satélite Landsat 8, la zona afectada y analizaremos el impacto que
tuvo este incendio forestal que se desarrolló de agoto a septiembre del año 2015 en la
comarca de la Sierra de Gata.
Palabras Clave: Incendio Forestal; Sierra de Gata, Extremadura, Teledetección;
Landsat; SIG.
ABSTRACT
The teledetection is an indispensable tool in the planning and management of the
geographic space. His utilization centers especially in the management of the natural
risks like the forest fires, the floods or the superficial pollution, place that the
fundamental aim is to offer fast and precise information to be able to avoid and mitigate
the negative effects on the population, the infrastructures and the environment. In
relation with the forest fires the teledetection is fundamental to make the cartography
that serve so much in the location of the fire as in the analysis of his propagation.
In fire have a cycle of management of the risk that covers three phases: the early alert,
gift-of the aim is to detect the fire; the crisis, where has to control the propagation of the
fire to be more efficient in his extinction and, finally, the back state to the crisis, where
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have to evaluate the damages caused. In the following study will centre us in this last
stadium, where will make the cartography, through the images of the Satellite Landsat
8, the zone affected and will analyse the impact that had this forest fire that developed
of exhaust to September of the year 2015 in the region of the Sierra de Gata.
Key Words: Forest Fire; Sierra de Gata; Extremadura; Teledetection; Landsat.
I. INTRODUCCIÓN
Los incendios forestales son uno de los principales problemas que afectan a los
bosques mediterráneos de la Península Ibérica y que a lo largo del siglo XX y XXI han
tenido una especial incidencia en el territorio. La causa de estos incendios reside en
factores naturales y humanos, siendo éstos últimos, los que ocupan la mayor
proporción de los incendios declarados en Extremadura. Tal es así que en 2012 el
97% de los incendios declarados en le región tuvieron detrás la acción antrópica, ya
sea por una intencionalidad manifiesta o por negligencia (Mateos Rodríguez y López
Rodríguez, 2016).
Las consecuencias de los incendios forestales son múltiples; desde el punto de vista
ambiental, aquellos territorios que se ven afectados por un gran incendio, provocan la
destrucción de los bosques y matorrales, teniendo una consecuencia directa sobre la
fauna, ya sea por mortalidad de la especies o porque las supervivientes deben
adaptarse a una nueva realidad donde los recursos son más escasos (Lloret, 2004).
Desde el punto de vista social, un gran incendio provoca una gran frustración entre la
población local, ya que modifica de forma abrupta el entorno paisajístico causando
grandes trastornos económicos, ya que imposibilita el aprovechamiento de los
bosques para el uso forestal y/o ganadero; además, en muchas zonas serranas, como
es el caso de la comarca de la Sierra de Gata, la configuración paisajística del bosque
mediterráneo tiene un aprovechamiento turístico, diversificado las economías locales
de los municipios que allí se localizan.
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II. ZONA DE ESTUDIO
La comarca de la Sierra de Gata se localiza en el noreste de Extremadura, limitando
por el norte con la provincia de Salamanca y por el oeste con Portugal, abarcando una
extensión de 1.254 kilómetros cuadrados. Desde el punto de vista físico, la zona
presenta un clima mediterráneo subhúmedo. Las precipitaciones son, por lo general,
abundantes a lo largo de todo el año, mostrando una sensible reducción durante los
meses estivales, con valores medios que oscilan entre los 800 y 1.300 mm anuales.
Por su parte, las temperaturas medias anuales en la comarca son moderadas,
mostrando valores suaves que oscilan entre los 13ºC y los 16ºC.
El agua tiene una gran importancia en este territorio, donde la mayoría de los cursos
hídricos se originan en las zonas más elevadas de la Sierra de Gata. Los ríos y
arroyos más importantes en la zona de estudio son el Árrago, considerado como el río
principal con el embalse del Borbollón, el río Eljas, el Trevejana, la Rivera de Acebo y
la Rivera de Gata. La mayor infraestructura hidráulica de la zona es el embalse del
Borbollón con 88 Hm3 y que está ligada fundamentalmente al regadío en la zona sur
de la comarca.
Edafológicamente la zona tiene una cobertura superficial caracterizado por suelos
cambisoles o tierras pardas, con una baja aptitud agrícola, por lo que la actividad que
se suele desarrollar en ellos son las pecuarias o forestales. También destacan los
suelos leptosoles o tierras pardas sobre pizarras, que se caracterizan por ser suelos
muy delgados y con una escasa capacidad de retención hídrica. Por último, destacan
los suelos luvisoles o suelos pardos mediterráneos, que se caracterizan por tener una
alta capacidad de retención hídrica, siendo muy aptos para las actividades agrícolas.
Desde el punto de vista geológico, la Sierra de Gata se enmarca dentro del Macizo
Hespérico, caracterizado por tener rocas plutónicas y materiales metamórficos y
metasedimentados. Esta composición geológica, junto con la evolución tectónica, ha
producido un relieve escalonado en bloques tectónicos –horts- de altitud descendente
hacia el sur de la comarca, en la que han participado tanto la deriva tectónica como los
agentes erosivos. Los montes más elevados del territorio son el Monte de Bola con
1.519 metros, es la cota más alta; el Jálama con 1.492 metros y el Jañona con 1.367
metros.
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La composición florística está caracterizada por la presencia de bosques
mediterráneos caducifolios, que contiene robledales; también destacan los bosques
esclerófilos mediterráneos, con alcornocales y encinares; el bosque esclerófilo de
pastoreo, que incluye las zonas adehesadas y de pastizales naturales o antrópicos con
cultivos de secano; los montes de matorral serial y olivares o los brezales y matorrales
de zona templada.
Desde el punto de vista social, la comarca está habitada -a fecha de 2015- por una
población en torno a los 21.000 habitantes, diseminada en los 19 municipios que
configuran el sistema urbano. Moraleja representa la cabecera de esta comarca con
una población cercana a los 7.000 habitantes, siendo la densidad de población del
territorio baja con 16,8 hab./km2; mientras que la tasa de envejecimiento se encuentra
en cifras altas al representar el 27,7% de la población.
Las vías de comunicación que estructuran el territorio son de tipo regional y local,
destacando la autovía EX –A1, que vertebra el norte de Extremadura de este a oeste,
como la red viaria más importante de la comarca, ya que conecta Moraleja con
Navalmoral de la Mata. En cuanto a la economía productiva de esta zona se basa en
la agricultura de secano, donde destacan los cultivos de cereales para grano, los
cultivos leñosos y las tierras dedicadas a pastos. En el sur de la comarca se
encuentran los mejores terrenos agrícolas, por lo que en esta zona es donde se ha
desarrollado la agricultura de regadío, mucho más productiva y con mejores
rendimientos económicos. En cuanto a la ganadería destacan las cabañas ganaderas
de: aves, ovino y bovino. Asimismo, el sector forestal ha tenido y tiene gran
importancia en la comarca, donde han sabido diversificar este recurso para el
desarrollo turístico.
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Figura 1. Localización de la comarca Sierra de Gata. Elaboración propia.
III. DELIMITACIÓN DE LA SUPERFICIE QUEMADA A TRAVÉS DE TELEDETECCIÓN
Para calcular la superficie arrasada por el incendio que afectó a la comarca de la
Sierra de Gata en 2015 utilizaremos el Índice NBR (Normalized Burn Ratio), que fue
definido así por Key & Benson (1999) debido al ventajoso empleo en la estimación de
los incendios forestales. Para ello, nos serviremos de las bandas espectrales B5
(Infrarrojo Cercano) y B7 (Infrarrojo de onda corta, SWIR) que nos proporciona el
Satélite Landsat 8, que mediante los Sistemas de Información Geográfica
combinaremos para obtener la superficie total quemada. La fórmula empleada para
ello es:
𝑁𝐵𝑅 =B5 − B7B5 + B7
Con la imagen del Satélite Landsat 8 de 7 de septiembre de 2015 realizamos una
composición de bandas para hacer un primer análisis visual en color verdadero, ya
que es así como distinguimos mejor la zona del incendio. Mediante el empleo de la
fórmula señalada llevamos a cabo la realización del Índice NBR obteniendo así una
delimitación de la zona quemada.
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Figura 2. Índice NBR para delimitar la zona afectada por el incendio de la Sierra de Gata.
Elaboración propia.
Como podemos observar en la Figura 2, mediante el empleo del Índice NBR nos
representa una zona “afectada” por el incendio muy amplio, debido a que las
características edáficas de los territorios del suroeste comarcal son semejantes,
probablemente porque fueron afectadas por otros incendios en años anteriores. No
obstante, nuestro estudio se centrará en el incendio que se desarrolló en el verano de
2015 y que como podemos comprobar en el mapa se localiza en la zona central
superior del territorio, donde las tonalidades rojas son más intensas. Así pues, para
cuantificar la superficie real quemada llevaremos a cabo una vectorización que nos
permita aislar y cuantificar la superficie que verdaderamente estuvo afectada por el
incendio. Para ello, nos ayudaremos también del mapa con una composición en color
verdadero donde se aprecia el impacto del incendio.
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Figura 3. Zona afectada por el incendio. Elaboración propia.
Figura 4. Delimitación de la superficie quemada. Elaboración propia.
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IV. CUANTIFICACIÓN DE LA SUPERFICIE QUEMADA
El área delimitada tiene una extensión de 7.833 hectáreas y representa el 6,2% del
territorio comarcal. El incendio forestal afectó a los Términos Municipales de Acebo,
Hoyos, Perales del Puerto, Cilleros, Gata, Villamiel, Villasbuenas de Gata y Moraleja,
siendo los municipios de Acebo con 4.436 ha, Perales del Puerto con 1.500 ha y
Hoyos con 1.156 ha los más afectados, ya que entre ambos representan el 90% de
toda la superficie comarcal arrasada. Porcentualmente, el incendio afectó al 75,5% del
término municipal de Acebo; al 76,3% del término municipal de Hoyos y al 41,3% del
término municipal de Perales del Puerto, lo que evidencia la magnitud del incendio.
Figura 5. Términos municipales afectados por el incendio. Elaboración propia.
La Sierra de Gata cuenta con una alta densidad forestal, lo que le concierne un alto
riesgo de incendios forestales en los meses estivales, debido al descenso de las
precipitaciones y al aumento de las temperaturas. Esta combinación, hizo que en la
noche del 6 de agosto de 2015, y de manera intencionada, comenzase a arder en el
término municipal de Acebo uno de los mayores incendios forestales de la comarca.
Basándonos en los datos del Corine Land Cover del año 2006 podemos cuantificar los
daños causados en el territorio. El Corine categoriza la superficie terrestre en distintas
unidades según sus propiedades biofísicas: superficie urbana, cultivos, arbolado
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forestal, entre otros. Dentro de cada polígono o parcela se puede considerar que la
cobertura es homogénea, cuando el uso de la parcela representa el 100% de la
superficie. Además, dependiendo del tipo de cobertura puede ser de dos tipos: simple,
cuando el polígono o parcela está compuesto por una única cobertura; o compuesta,
cuando el polígono o parcela se compone de dos o más coberturas simples y/o
compuestas a su vez. Según la distribución espacial de sus componentes la cobertura
compuesta se distingue entre Asociación y Mosaico.
Figura 6. Tipos de usos del suelo quemados por el incendio. Elaboración propia.
En la Figura 6 podemos observar los diferentes usos del suelo que fueron arrasados
por el incendio forestal. De todos ellos, los más afectados fueron los matorrales
esclerófilos con 2.985 ha, el matorral boscoso de transición con 1.215 ha y los terrenos
de olivares con 1.055 ha. Estos tres grandes grupos representan el 67% de todos los
usos quemados. Debemos destacar los terrenos representados como zonas
quemadas, donde un incendio anterior ya quemó parte de la comarca y el territorio aún
no se ha recuperado, por lo que este nuevo incendio volvió a arrasar esta zona,
calcinando 443 hectáreas. Además, debemos mencionar el tejido urbano continuo, ya
que varias viviendas aisladas por el monte fueron destruidas por la vorágine del fuego.
A continuación, en la Figura 7, se detalla la proporción de las hectáreas quemadas de
los diferentes usos del suelo.
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Figura 7. Proporción de las hectáreas quemadas de los diferentes usos del suelo. Elaboración
propia.
V. COMPARACIÓN DEL ESCENARIO PRE-INCENDIO Y POST-INCENDIO
La teledetección, a través de los Sistemas de Información Geográfico, es una
herramienta imprescindible para los estudios en los que los incendios forestales han
tenido una especial incidencia en un territorio determinado. Por ello, la utilización de
este tipo de herramientas, junto con las imágenes de satélite que nos ofrece Landsat
8, son la mejor combinación a la hora de delimitar, cuantificar y comparar las
consecuencias de un gran incendio forestal, ya que estos producen importantes
cambios en el ecosistema, puesto que las llamas eliminan gran parte de la cubierta
vegetal, alterando las propiedades del suelo y aumentando el riesgo de erosión (Miller
y Yool, 2002).
Hasta ahora hemos delimitado el perímetro que arrasó el incendio en la Sierra de Gata
y hemos cuantificado los diferentes tipos de usos del suelo que se perdieron. Todo ello
ha estado basado en el escenario post-incendio a través de las imágenes satelitales
Landsat 8 del 7 de septiembre de 2015, las primeras tras la extinción del fuego. A
continuación, mostraremos las imágenes pre-incendio, es decir, las últimas imágenes
satelitales antes del inicio del incendio del 6 de agosto de 2015, que nos permita
comparar y visualizar el impacto que ha tenido este fenómeno en la comarca.
38%
15%
13%
9%
6%
6%
5%
3% 2% 2% 1% 0% 0% Matorrales esclerófilos
Matorral boscoso de transición
Olivares
Bosques de frondosas
Bosques de coníferas
Zonas quemadas
Sistemas agroforestales
Terrenos principalmente agrícolas
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Figura 8. Sierra de Gata en el escenario pre-incendio y post-incendio. Elaboración propia.
Como podemos observar la teledetección es fundamental para, una vez extinto el
incendio, analizar sus consecuencias sobre el territorio, ya que las posibilidades que
ofrece para evaluar los daños y comprobar las zonas con mayor vulnerabilidad post-
incendio son muy ventajosas, puesto que se pueden priorizar las tareas de
recuperación que permitan minimizar las pérdidas ambientales y las consecuencias
sociales (Lentile et al., 2006).
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VI. CONCLUSIÓN
El incendio que afectó a la Sierra de Gata entre el 6 de agosto y 4 de septiembre de
2015 ha supuesto una gran transformación para este entorno serrano del noroeste de
Extremadura, puesto que el fuego arrasó el 6,2% del territorio de la comarca, donde
las tres cuartas partes de los términos municipales de Acebo y Hoyos quedaron
calcinadas por las llamas. Gran parte de la masa forestal del norte comarcal quedó
totalmente quemada, centrándose las pérdidas forestales en los matorrales
mediterráneos, olivares y bosques de frondosa y coníferas.
A la pérdida forestal hay que añadir el gran impacto económico que ha supuesto este
incendio, ya que una de las actividades productivas de la comarca era la ganadería y
la actividad forestal, a lo que hay que añadir la actividad turística que en los últimos
años ha supuesto un gran revulsivo para este entorno rural, puesto que logró
diversificar las economías locales y fijar a una población joven que históricamente ha
sido emigrante. El incendio ha perjudicado un sector que estaba en auge en la zona y
que tardará años en recuperarse, puesto que la regeneración del monte perdido
llevará décadas.
Otra de las consecuencias directas es la contaminación de las aguas y la erosión del
suelo. Con la llegada del otoño –estación que por lo general suele ser la más lluviosa
del año- las lluvias, provocaron el arrastre de las cenizas, lo que tuvo como
consecuencia la contaminación de las masas de agua superficiales, provocando la
mortalidad de muchas especies fluviales. Además, tras una importante pérdida de
masa forestal, la erosión tendrá una mayor incidencia en este territorio, debido a la
pérdida de la cubierta vegetal que hacía de paraguas respecto al agua de lluvia y que
permitía el retorno de ésta a la atmósfera mediante la transpiración de las plantas. La
pérdida de suelo por erosión es el daño ecológico más grave ocasionada por los
incendios, ya que los suelos, además de ser el soporte y la fuente de nutrientes de la
vegetación y la fauna, es un bien escaso, sobre todo en los territorios forestales como
la Sierra de Gata, donde los suelos por lo general tienen una reducida fertilidad.
Es por ello que, para evitar más daños post-incendio, las labores de actuación se
centran en los cauces, laderas y zonas periurbanas. Las actuaciones de cauces están
motivadas por la construcción de diques que filtren el arrastre de los sedimentos y
materiales para evitar así la colmatación de las aguas; en las laderas las actuaciones
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están encaminadas en las zonas de matorral, pinar y frondosas, ya que fueron las
especies más perjudicadas por el incendio. Por último, en las zonas periurbanas las
actuaciones deben centrarse en la creación de planes de prevención y extinción de
incendios para concienciar a las poblaciones locales de la importancia de la
prevención, ya que hasta el incendio de 2015 la gran mayoría de los municipios de la
Sierra de Gata no tenían ningún plan de prevención sobre incendios.
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BIBLIOGRAFÍA Blas Morato, Rocío y Nieto Masot, Ana (2008): Mapa de riesgos de incendios forestales de la
provincia de Cáceres. En: Hernández, L. y Parreño, J. M. (Eds.), Tecnologías de la Información
Geográfica para el Desarrollo Territorial. Servicio de Publicaciones y Difusión Científica de la
ULPGC. Las Palmas de Gran Canaria. Pp. 488-501. ISBN: 978-84-96971-53- 0.
Francisco Lloret. (2004): Ecología del bosque mediterráneo en un mundo cambiante. Ministerio
de Medio Ambiente. Pp. 101-126.
Instituto Geográfico Nacional. <https://www.cnig.es>
Instituto Nacional de Estadística. <http://www.ine.es/>
Key, C. y Benson, N. (1999): The Normalized Burned Ratio, a Landsat TM radiometric index of
burn severity incorporating multi-temporal differencing. U.S. Geological Survey.
Lentile, L. B., Holden, Z. A., Smith, A. M. S. y Falkowski, M. J., et al. (2006). Remote sensing
techniques to assess active fire characteristics and post-fire effects. International Journal of
Wildland fire 15: 319-345.
Mateos Rodríguez B. y López Rodríguez E. (2016): Desarrollo rural y riesgos naturales en
Extremadura. Instrumentos normativos y necesidades de actuación. Leco Berrocal, F. (Ed.),
Territorio y desarrollo rural: aportaciones desde el ámbito investigador. Grupo de Estudios
sobre Desarrollo Rural y Local en Espacios de Frontera. Instituto de Investigación en
Patrimonio. Universidad de Extremadura. Pp.: 88-107. ISBN: 978-84-944087-3-1.
Miller J.D. y Yool S.R. (2002): “Mapping forest post-fire canopy consumption in several
overstory types using multi-temporal Landsat TM and ETM data”. Remote Sensing of
Environment, 82. Pp. 481-496.
Plan Territorial de la Sierra de Gata. (2014): Gobierno de Extremadura. Consejería de
Fomento, Vivienda, Ordenación del Territorio y Turismo.
http://sitex.gobex.es/SITEX/files/GATA/PT_SIERRA_DE_GATA_1.pdf
Sistema de Información sobre Ocupación del Suelo de España. <http://www.siose.es/>
ISSN 2340-5457 Volumen VII, Nº 2 (octubre de 2016)
http://www.monfragueresiliente.com/
266
Valcarce, F., Ramírez, J., Casanova, J.L., Calle, A. y De Santis, A. (2007). The next step of
Remote Sensing services for operational forest fire-fighting within GMES. En 4º Conferencia
Internacional sobre Incendios Forestales, Wildfire 2007, Sevilla.