إدارة وقود الغابات هي الأساس منع الحرائق شديدة الكثافة، وبالتالي، تُعتبر أحد العناصر الأساسية لإدارة الأراضي. ففي النهاية، تتغذى الحرائق على الكتلة الحيوية للنباتات الحية والميتةوتحدد الطريقة التي يتم بها توزيع الكتلة الحيوية عبر المناظر الطبيعية كيفية سلوك الحريق، ومدى سرعة انتشاره، وكمية الطاقة التي يطلقها.
مع مناخ أكثر تقلبًا، مع الجفاف وموجات الحر ومع ازدياد طول مواسم المخاطر، لم يعد التوقع خيارًا. ولذلك، أصبحت خرائط نماذج الوقود، وجرد الحقول، ومفاتيح تحديد الهوية بالصور، وأدوات المحاكاة، أدوات لا غنى عنها لـ اتخاذ القرارات في مجال الوقاية والانقراضمن التخطيط إلى التدخل في الموقع.
ما هو وقود الغابات ولماذا يؤثر على الحرائق؟
من الناحية العملية، يُعد وقود الغابات تجمعًا مكانيًا من النباتات يُستخدم كمصدر طاقة للنار. ويشمل هذا التجمع: الكتلة الحيوية الحية والميتةمع اختلاف أحجامها ونسب رطوبتها وترتيباتها واستمراريتها، ولها تأثير مباشر على شدة الحريق وشدته.
التحدي الأكبر هو تنوع الغطاء النباتي: إذ يتنوع الغطاء النباتي بشكل كبير بين النظم البيئية، وحتى داخل تكوين الغابة نفسها. لذلك، لكي نتمكن من العمل الميداني، والنمذجة، والتخطيط،... تبسيط الوقود من خلال التصنيفات التي تقوم بتجميع المجموعات ذات السلوك المتوقع المتشابه.
تُفضي هذه التصنيفات إلى ما يُعرف بنماذج الوقود: وهي مجموعات اصطناعية تُحدد قيمًا تمثيلية (الكثافة، والحمل، والتوزيع، والاستمرارية الأفقية والرأسية، إلخ) لمجمع الوقود. تُمثل هذه القيم المدخلات التي تستخدمها مُحاكيات سلوك الحرائق، مثل تلك المُطورة من أعمال روثرميل وبرغان في التسعينيات.
بالإضافة إلى الوقود نفسه، يلعب الطقس والتضاريس دورًا في انتشار الحريق. عوامل مثل الرياح ودرجة الحرارة تؤثر هذه العوامل على معدل التجفيف، وزاوية اللهب، والحمل الحراري، بينما يُفضّل انحدار التضاريس وانكشافها تقدم جبهة النار أو يُعيقها. لذلك، يتطلب التنبؤ الموثوق دمج الوقود، الوقت والراحة.
نماذج الوقود: من Rothermel-ICONA إلى Scott & Burgan وUCO40
لتقدير سرعة الانتشار، أو طول اللهب، أو شدته، يستخدم المديرون "عائلات" من النماذج. تاريخيًا، استُخدمت في إسبانيا (مع تعديل) النماذج الثلاثة عشر القائمة على نموذج روثرميل. إيكونا، 1987)، مدعومة بأدلة مثل مفتاح التعريف الفوتوغرافي (أندرسون، 1982). كان هذا الأساس بمثابة قفزة إلى الأمام للفنيين والألوية للتواصل لغة مشتركة.
بمرور الوقت، تطلب تنوع الإقليم تصنيفًا أكثر ثراءً. وهنا يأتي تصنيف سكوت وبرغان (2005)، والذي يتوسع إلى 40 نموذجًا ويسمح بتمثيل هياكل وقود أكثر تنوعًا، وهو أمر مفيد بشكل خاص في فسيفساء البحر الأبيض المتوسط حيث تتعايش المراعي والأراضي القاحلة والمناطق الحرجية مع مراحل مختلفة من التطور والاستمرارية.
بالتوازي مع ذلك، حسّنت المبادرات الإقليمية تصنيفها بما يتناسب مع واقعها. فالتصنيف، على سبيل المثال، يبرز. يو سي أو 40استُخدم هذا كمرجع لتطوير دليل ميداني يتضمن مفتاح تعريف ونماذج مُعدّلة للأندلس. يسمح هذا النوع من المراجع بتطبيق الجرد والنمذجة على الوقود الحقيقي من كل إقليم.
حسب المجموعات، يتم تنظيم النماذج عادةً في فئات مثل: باستوسالأراضي القاحلة، والنباتات الفرعية (المختلطة)، وبقايا المحاصيل أو نفاياتها، وغيرها من الأغطية. من وجهة نظر عملية، يساعد هذا الهيكل على تقدير الاستمرارية الأفقية والرأسية، بالإضافة إلى حمولة الوقود فعالة لجبهة اللهب.
- المراعي: الوقود الجيد ذو التوافر الموسمي العالي والاستجابة السريعة للتغيرات في الرطوبة.
- الشجيرات: شجيرات ذات ارتفاع وكثافة متفاوتة، تعمل على تعديل طول اللهب وسرعة التقدم.
- تحت الأشجار: طبقات من النباتات الصغيرة وأوراق الشجر المتساقطة التي تتصل عموديا بمظلات الأشجار.
- بقايا: بقايا القطع والمعالجات؛ يمكن أن تزيد من الحرائق الثانوية والشرر.
الجرد والنمذجة في الأندلس: ZAR وUCO40 ومشروع CILIFO
في إطار مشروع NET872330، الذي يركز على نمذجة وقود الغابات، تم تطوير خدمة جرد ميداني محددة لـ المعلمة والتحقق من الصحة الوقود في المناطق عالية الخطورة في الأندلس. كان الهدف الرئيسي هو إعداد دليل ميداني يتضمن مفاتيح تعريف وبيانات نموذجية بناءً على التصنيف يو سي أو 40.
شملت منطقة الدراسة كامل منطقة الأندلس ذاتية الحكم، بالإضافة إلى منطقة عازلة بطول 20 كيلومترًا تمتد إلى البرتغال والمناطق المجاورة لها: إكستريمادورا، وكاستيا لا مانشا، ومورسيا. إلا أن أخذ العينات الميدانية اقتصر على منطقة الأندلس، مع كثافة أكبر في... ZAR.
وتحتل المناطق عالية الخطورة ما يقرب من 58% من أراضي الأندلس، وهو ما يعادل حوالي 50.550 km2هذه مناطق غابات في الغالب، وتشهد حرائق متكررة نسبيًا. لتجنب إغفال الهياكل المرتبطة بالحرائق الكبيرة، يُجرى العمل الميداني توسعت خارج القيصر لالتقاط أنواع الوقود المهمة التي، حتى لو لم تكن في مناطق ذات تردد أعلى، يمكن أن تساهم في انتشار متطرف.
يتيح الجمع بين المخزونات الأرضية والتصنيف المحلي (UCO40) تحسين معلمات الإدخال للمحاكيات، وتحسين موثوقية التوقعات والمساعدة في تحديد الأولويات. الممارسات الحرجية حيث توجد أعظم الإمكانات للتغيير في سلوك الحرائق.
- نطاق: الأندلس كاملة + 20 كم من البيئة الحدودية والإقليمية المجاورة.
- ركز: المخزونات المكثفة بالراند الجنوب أفريقي، مع التوسع الانتقائي خارجها.
- راجع: دليل ميداني مع مفتاح التعريف وأوراق النموذج بناءً على UCO40.
- الاستخدام: المعلمة/التحقق من صحة المحاكاة وتخطيط العلاج.
نماذج رسم الخرائط في منطقة فالنسيا: الاستشعار عن بعد والليدار والدقة
تشرف الوزارة الإقليمية المسؤولة عن البيئة وإدارة الأراضي في منطقة فالنسيا، من بين مهام أخرى، على الوقاية من حرائق الغابات. في حالة تغير المناخيركز هذا الكتاب على التوقع: فهم بنية الوقود وخصائصه. التوزيع المكاني فهو أمر أساسي للتنبؤ بالانتشار والتخطيط للموارد.
منذ أواخر ثمانينيات القرن العشرين، استُخدم تصنيف روثرميل، المُعدّل من قِبل ICONA (13 نموذجًا). ومع ظهور PATFOR (2011)، أُدمج هذا التصنيف في الخرائط من خلال الإحالة المرجعية لطبقات المتجهات. ومع ذلك، في عام 2011، وُضعت خريطة إقليمية مُنقّحة (فالنسيا) لنماذج الوقود بناءً على تصنيف سكوت وبرغان (40 نموذجًا)، مما يعكس بشكل أفضل التنوع الحقيقي للمناظر الطبيعية في فالنسيا.
وقد جاءت القفزة الحاسمة في عام 2018، عندما قامت المديرية العامة للوقاية من حرائق الغابات بالترويج لتحديث كامل، بالاعتماد على تقنيات جديدة يمكن الوصول إليها: صور الأقمار الصناعية وأنظمة ليدار المحمولة جواً. ونظرًا لكونها مفتوحة المصدر ومنخفضة التكلفة، فقد أتاحت توازنًا معقولًا جدًا بين الدقة والميزانية.
يجمع الجمع بين القمر الصناعي والليدار بين أفضل ما في العالمين: حيث يقدم القمر الصناعي بيانات متعددة الأطياف وتسلسلات زمنية للكشف عن التغيرات وأنواع الغطاء الأرضي؛ يدار يوفر بنية نباتية عمودية (ارتفاعات، كثافات، استمرارية) وتضاريس دقيقة. باستخدام منهجية مناسبة، وخريطة نموذج وقود عالية الدقة (10 × 10 أمتار) وخط إنتاج يُسهّل عملية الإنتاج. تحديث منتظم.
النتيجة: ١٨ نموذجًا مُرسَمًا في جميع أنحاء منطقة فالنسيا، منها ١٤ نموذجًا لوقود الغابات (قابل للاشتعال) و٤ نماذج غير قابلة للاشتعال، مرتبطة بالمناطق الحضرية والأراضي الزراعية والمسطحات المائية والتربة الجرداء. تُستخدم هذه الخرائط في كلٍّ من منع (تخطيط المعالجة) كما هو الحال في إدارة الغابات العادية، ويحسن التحليل التشغيلي في الوقت الحقيقي.
أمثلة على النماذج والمفتاح الفوتوغرافي في مجتمع فالنسيا
يعتمد التحديد السريع في الموقع على مفاتيح النماذج الفوتوغرافية، وهو أمر مفيد بشكل خاص للفرق من مختلف الوحدات لتصنيف الوقود بشكل متسق. تشمل النماذج المرجعية، كأمثلة محلية، ما يلي: GR2 (الأراضي العشبية التي يقل ارتفاعها عن متر واحد) و GR7 (الأراضي الرطبة والمستنقعات)، والتي تعكس هياكل الوقود الدقيقة مع ديناميكيات الرطوبة والاستمرارية الخاصة بها.
في الأراضي القاحلة، نماذج مثل SH4 (الأراضي القاحلة) و SH9 (متجددة)، والتي تُعبّر عن كثافات وارتفاعات مختلفة، مع دلالات واضحة على طول اللهب. عندما تنمو الشجيرات تحت الأشجار، يتغير سلوكها بسبب الاستمرارية الرأسية؛ وهنا يأتي دور النموذج. TU2 (الأراضي القاحلة تحت الأشجار)، مع وجود خطر التحول إلى مظلات الأشجار إذا لم تتم إدارة النمو السفلي.
الكثير بقايا تتطلب عمليات الغابات وإدارتها نماذج محددة مثل SB3تساعد هذه الملصقات في تقييم احتمالية اندلاع حرائق ثانوية وجمر. يلخص كل ملصق مجموعة من المعايير الكمية والنوعية، والتي، بمجرد دمجها في جهاز المحاكاة، تتيح تنبؤًا أفضل بسلوك الحريق. جبهة اللهب.
يضمن الاستخدام المتسق لهذه المفاتيح اتساق الخرائط وقوائم الجرد مع مرور الوقت. عمليًا، يُترجم هذا الاتساق إلى خرائط أكثر فائدة لتحديد أولويات العلاجات وتقييم مواقع الموارد في حالات الطوارئ. نقاط الضعف من المناظر الطبيعية.
أدوات المحاكاة والتحليل التشغيلي
لتوقع انتشار الحرائق، تستخدم الخدمات الفنية أدوات كمبيوترية تقوم بنمذجة سلوك الحرائق استنادًا إلى ثلاث كتل إدخال رئيسية: علم الارصاد الجوية (الرياح، درجة الحرارة، والرطوبة)، والتضاريس (الانحدار، الجانب، الخشونة)، والغطاء النباتي (نمط الوقود، الحمل، الاستمرارية الرأسية والأفقية). تتزايد أهمية هذه الأدوات في ظل الزيادة المتوقعة في حرائق الغابات. سوف تزيد في السنوات القادمة.
تُستخدم هذه الأدوات في الوقاية (سيناريوهات التخطيط، وتحليل فعالية العلاج)، وكذلك أثناء الحوادث، في التحليل الميداني. في الحالة الأخيرة، تساعد هذه الأدوات في التنبؤ بالسلوك، وتقييم الفرص المتاحة، ودعم... توقع العمليات من الهجوم، مما يزيد من فعالية وأمن الموارد.
تعتمد جودة التنبؤ بشكل مباشر على جودة البيانات: فكلما كانت خرائط النماذج وسلاسل الطقس أكثر حداثة ودقة، كلما تمكنا من التقاط التغيرات في رطوبة الوقود وفي استجابة النظام للريح والمنحدر.
نقاط الإدارة الاستراتيجية (SMPs): الإجراءات التي تصنع الفارق
ومن الأمثلة العملية لإدارة الوقود الموجهة لمكافحة الحرائق مشروع معالجة وقود النباتات في نقاط الإدارة الاستراتيجية (SMPs) استجابةً لخطر حرائق الغابات، طُوِّرَ مشروعٌ في جزر البليار. شمل المشروع 54,18 هكتارًا ضمن 21 منطقةً لإدارة الغابات المستدامة (PEGs) منتشرةً في مايوركا ومينوركا وإيبيزا، بتمويلٍ قدره 456.630 يورو من ضريبة السياحة المستدامة.
تقع نقاط الحماية البيئية في نقاط حرجة محددة في الخطة العامة الرابعة للدفاع ضد حرائق الغابات: هذه هي الأماكن التي يمكن أن تضاعف تقدم الحريق بسبب تكوينها الطبوغرافي أو الهيكلي؛ أي النقاط التي تسبب تغير نحو الأسوأ في السلوك. يتم تصنيفها، على سبيل المثال، إلى عقدة الوادي، أو عقدة التلال، أو ممرات الجبال.
الهدف من المعالجات الحرجية في هذه المناطق هو تقليل السلوك العدواني للنار وخفض شدة وطول اللهب حتى يتم إخماد الحريق. قابلة للهجوم بكل تأكيدوالمفتاح هنا هو خلق انقطاعات أفقية ورأسية في الغطاء النباتي، مما يقلل من كثافة واستمرارية الوقود.
تشمل الإجراءات التي نُفِّذت التقليم والترقيق والإزالة، بالإضافة إلى أعمال صيانة الموائل. وقد نُفِّذت هذه الأعمال دون إدخال أنواع جديدة، أو تغيير المشهد الطبيعي، أو تغيير... الهيكل الرئيسي الجماهير. إضافةً إلى ذلك، الهدف هو منع انتشاره إلى قمم الأشجار والحفاظ على شدته دون حد الانقراض.
التأثيرات التشغيلية ملحوظة: يتم منع الانتشار إلى مناطق أكثر خطورة، ويتم تقليل حمل الكتلة الحيوية، وتحسين إمكانية الوصول داخل الموقف، شدة اللهب داخل مجموعة PEG نفسها. معًا، تُتيح هذه العناصر فرص هجوم حقيقية للفرق، مع نيران أبطأ وأسهل تحكمًا.
كيف تنتقل النيران وما هو الدور الذي يلعبه الوقود
انتشار النار عملية انتقال حراري: التوصيل والحمل الحراري والإشعاع الحراري، تنتقل الحرارة من الوقود القريب إلى درجة حرارة اشتعاله. استمرارية الوقود (الطريق الذي تسلكه النار) وحرارته رطوبة وهي التي تحدد ما إذا كانت الجبهة تتسارع أم تنفصل.
يعمل التضاريس كمحفز: يميل المنحدر إلى توجيه اللهب للأمام ويجفف الوقود الموجود أعلى التل، في حين تعمل ظروف التعرض على تعريضه لأشعة الشمس و مناخات محليةفي الوديان أو المنحدرات ("عقدة الوادي")، يمكن للرياح الموجهة أن تزيد من سرعة الانتشار ونشاط الرصد.
في هذا السياق، تهدف إدارة الوقود إلى تعطيل سلاسل الاستمرارية، أفقيًا (شرائط المعالجة، الفسيفساء) ورأسيًا (فصل الطبقة السفلية عن المظلة). وبالاقتران مع التثبيت الطبوغرافي الجيد، تُحسّن هذه الإجراءات القدرة على المناورة بالهجوم وتقليل احتمالية السلوك المتطرف.
من الصورة إلى الخريطة: المفاتيح والأقمار الصناعية والليدار
يعد المفتاح الفوتوغرافي للنماذج أداة قيمة للعاملين الميدانيين: فهو يعمل على توحيد تعريف الوقود، ويقلل من الذاتية، ويوفر بيانات متسقة. الاختبارات والخرائط. وعند دمجها مع الاستشعار عن بُعد، توفر تغطية مكانية وإمكانية تحديث.
توفر صور الأقمار الصناعية توقيعات طيفية وبيانات تاريخية تساعد في التمييز بين استخدامات الأراضي والغطاء واكتشاف التغييرات، بينما يدار تتيح البيانات الجوية قياسات دقيقة للارتفاعات والكثافات والطبقات. ويؤدي دمج مصدري البيانات إلى خرائط نموذجية عالية الدقة (مثل ١٠ × ١٠ أمتار) وقابلة للتكرار لنماذج الوقود.
باستخدام منهجيات واضحة، يمكن تحديث هذه الطبقات باستمرار من خلال دمج تمريرات الأقمار الصناعية الجديدة أو تغطية الليدار، بحيث تعكس الخريطة التطور الطبيعي للمنطقة. وقود والتعديلات الناجمة عن المعالجات الحرجية أو حوادث أو حلقات الوفيات وقدرة الغابات على التجدد بعد الحريق.
باستخدام منهجيات واضحة، يمكن تحديث هذه الطبقات باستمرار من خلال دمج تمريرات الأقمار الصناعية الجديدة أو تغطية الليدار، بحيث تعكس الخريطة التطور الطبيعي للمنطقة. وقود والتعديلات الناجمة عن المعالجات الحرجية أو الحوادث أو حلقات الوفيات.
ممارسات التعامل الجيد مع الوقود
من منظور التخطيط، يُنصح بإعطاء الأولوية للمعالجات التي يُحتمل حدوث تغييرات في سلوك الحرائق فيها. ويشمل ذلك: PEG مع تأثير مضاعف، وحواف التقاء المناطق الحضرية بالغابات، وممرات الرياح، والمناطق ذات الشجيرات الكثيفة تحت الأشجار. والهدف هو تعظيم الفائدة التشغيلية لكل هكتار مُعالَج.
في الممارسة العملية، عادةً ما تجمع الطرق الأكثر فعالية بين التخفيف لتقليل الكثافة، والتقليم الرأسي لكسر الاستمرارية الرأسية، والإزالة الانتقائية للنباتات. الطبقة السفليةويتماشى كل هذا مع أهداف الحفاظ على البيئة وصيانة الموائل، وتجنب التغييرات غير الضرورية في المناظر الطبيعية وعدم إدخال الأنواع.
بعد المعالجة، الصيانة ضرورية: يتم تجديد الوقود الجيد بسرعة. تحديث الخرائط، ومراقبة الاستشعار عن بُعد، والتحقق من حالة كورتيس وتساعد الأحزمة على الحفاظ على الفعالية التي تم تحقيقها بالاستثمار الأولي مع مرور الوقت.
مسرد أساسي حتى لا تضيع
- نموذج الوقود: تمثيل نموذجي لمجمع نباتي مع سلوك حريق متوقع.
- قيصر: المناطق عالية الخطورة؛ المناطق الأكثر عرضة للحرائق المتكررة أو عالية التأثير.
- UCO40: تصنيف 40 نموذجًا مخصصًا للأندلس للإرشادات الميدانية والمخزون.
- ليدار: مستشعر ليزر محمول جواً يقيس بنية الغطاء النباتي الرأسي والتضاريس الدقيقة.
- بيج: الإدارة الاستراتيجية النقاط التي يكون فيها لمعالجة الوقود تأثير تشغيلي رئيسي.
إذا نظرنا إلى الصورة الكاملة، فإن إدارة وقود الغابات تعتمد على أساس تقني قوي (نماذج Rothermel-ICONA، وScott وBurgan والتصنيفات الإقليمية مثل UCO40)، ومخزونات ميدانية مصممة جيدًا (مثل تلك التي أجريت في ZAR في الأندلس)، ورسم خرائط حديثة تجمع بين الأقمار الصناعية و يداروإذا أضفنا إلى ذلك الإجراءات المتخذة في نقاط الإدارة الاستراتيجية، مع التقليم والتقليص والتطهير بهدف خلق عدم الاستمرارية وتقليل الكثافة، فإننا نتمكن من خلق فرص حقيقية للهجوم بأمان وفعالية، سواء في الوقاية أو في خضم حالة الطوارئ.