IL FUOCO NEGLI ECOSISTEMI FORESTALI LABORATORIO DI ECOLOGIA FORESTALE

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1 IL FUOCO NEGLI ECOSISTEMI FORESTALI

2 Il combustibile Combustibile di terra: a contatto dell orizzonte minerale, parzialmente decomposto. Varia a seconda della specie e del clima, soprattutto per quanto riguarda l umidità. Combustibile di superficie: biomassa e necromassa tra combustibile di terra e 2 metri di altezza. Combustibile aereo: sopra i 2 metri di altezza

3 Effetto del clima sul fuoco Qualità e quantità del combustibile disponibile Lunghezza e intensità delle stagioni del fuoco Contenuto di umidità del combustibile Accensione e diffusione (fulmini e vento)

4 Cause di incendio Naturali (fulmine, eruzione, autocombustione) Colpose (vetri, scintille, negligenza) Dolose Dubbie

5 Tipi di incendio Fuoco di Chioma Fuoco di Superficie Fuoco di Terra

6 Effetti del fuoco Rimozione di biomassa in tempi rapidi Scissione di composti chimici complessi Riscaldamento Emissione di anidride carbonica

7 Effetti del fuoco sul suolo Distruzione della sostanza organica: comporta emissione di CO2 e accumulo di sostanze minerali quali Calcio, Fosforo e Potassio, molto solubili e facilmente dilavabili Esposizione agli eventi atmosferici Scioglimento dello strato di ghiaccio nel PERMAFROST con conseguente subsidenza e fenomeni di inondazioni fangose

8 Effetti del fuoco sul microclima Dovuti principalmente alla rarefazione della vegetazione con conseguente esposizione agli eventi atmosferici: Forti escursioni termiche Aumento della luce disponibile Minore umidità Maggiore influenza del vento

9 Effetti del fuoco sulla vegetazione arborea Il fuoco agisce direttamente sui singoli alberi provocandone la morte dell intero individuo o di singole parti e indirettamente innescando una minore resistenza agli attacchi di vari patogeni. Alcune specie arboree hanno sviluppato degli adattamenti al fuoco che possono essere divisi in due gruppi: 1. Caratteri volti a ridurre o evitare i danni da fuoco (PIROFITE PASSIVE) 2. Meccanismi volti a facilitare la rinnovazione del soprassuolo (PIROFITE ATTIVE)

10 PIROFITE PASSIVE 1. Cortecce spesse 2. Crescita veloce in altezza 3. Inserzione alta della chioma e autopotatura 4. Apparato radicale profondo e fittonante 5. Scarsa infiammabilità delle foglie 6. Rapida decomposizione delle foglie 7. Tegumento del seme spesso

11 PIROFITE ATTIVE 1. Riproduzione vegetativa (con utilizzo delle sostanze rese disponibili grazie agli apparati radicali già ben sviluppati) 2. Seme leggero con ala ampia 3. Specie eliofile 4. Coni che si aprono solo ad alte temperature 5. Rottura del tegumento e interruzione della dormienza

12 Il fuoco come fattore ecologico 1. Rimozione strato della lettiera che favorisce insediamento semenzali e rende disponibili elementi 2. Crea ambiente luminoso favorevole alla rinnovazione di alcune specie 3. Rimuove periodicamente la massa di combustibile per evitare eventi catastrofici 4. Ostacola in parte le successioni ecologiche

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17 Fire Potential Index (Burgan et al. 1998) Lo scopo dell FPI non è predire il singolo evento ma è quello di stimare il rischio di sviluppo e propagazione dell incendio E stato sviluppato per creare mappe di rischio giornaliere su larga scala ad una risoluzione geometrica di 1km Viene calcolato basandosi sul tipo di combustibile, sulla sua umidità e sul rapporto tra vegetazione viva e vegetazione morta

18 Fire Potential Index FPI = (1-TN f ) x (1-LR) x 100 Fattore che tiene conto dell umidità del combustibile morto in rapporto alla sua umidità di estinzione Fattore che tiene conto della quantità di vegetazione morta presente

19 FPI = (1-TN f ) x (1-LR) x 100 TN f = f (Temp. aria, Umid. rel. aria, Umid. estinz. Comb.) Mappa della temperatura dell aria Stazioni meteo Mappa dell umidità relativa dell aria

20 FPI = (1-TN f ) x (1-LR) x 100 Umidità di estinzione del combustibile Si basa su una classificazione in modelli di combustibile fatta in Spagna che è stato dimostrato essere applicabile anche in Italia Sono previsti 13 diversi modelli di combustibile ognuno dei quali è caratterizzato da una umidità di estinzione. Vengono esclusi dalla classificazione tutti i terreni agricoli (ma non i pascoli ed i seminativi)

21 FPI = (1-TN f ) x (1-LR) x 100 Classificazione del tipo di combustibile 240 training sites rilevati in campo, 3 sets di immagini Landsat ETM+

22 FPI = (1-TN f )x (1-LR) x 100 LR = f (NDVI t, NDVI max, NDVI min ) NDVI = ρ ρ VIR VIR ρ + ρ VIS VIS Mappa NDVI massimo Mappa NDVI minimo

23 Temp. aria Umidità aria NDVI massimo NDVI minimo Mappa NDVI del giorno Umidità estinzione combustibile fattore (1-TN f ) fattore (1-LR) Mappa Fire Potential Index

24 La mappatura delle aree percorse dal fuoco Gli scopi principali di questa parte del progetto sono la stima delle superfici bruciate e la loro restituzione cartografica Viene utilizzato un sensore multispettrale per telerilevamento da piattaforma aerea: l A.SP.I.S. L obiettivo finale è quello di realizzare un sistema con cui sarà possibile rilevare il perimetro dell area percorsa dal fuoco e stimare il livello di danno senza necessità di effettuare rilievi in campo

25 L A.SP.I.S. versatilità economicità alta risoluzione selezionabilità delle bande

26 Stima del danno L utilizzo di immagini multispettrali permette di riconoscere più livelli di danno subito della vegetazione Il livello del danno è basato sull indice NDVI NDVI = ρ ρ ρ + ρ L NDVI dell area bruciata è stato messo in relazione a quello della vegetazione non bruciata, simile in composizione e struttura, da cui si è estratto l NDVI medio e relativa deviazione standard. Il livello di danno è stato ricavato: Danno NDVI = NDVI 0 medio 2 Danno alto per i valori <0.5 Danno medio all intervallo dei valori compreso tra > 0.5 e <1; Danno basso o trascurabile per tutti i valori > 1 s

27 Incendio di Allumiere

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