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INTRODUCCIÓN
El comportamiento del fuego puede definirse como la manera según la cual se manifiestan variables tales como velocidad de propagación, intensidad, calor liberado por unidad de área, tiempo de residencia y longitud de las llamas, durante el desarrollo de la combustión como respuesta a las características del combustible, de la topografía y de las condiciones meteorológicas.
Las quemas prescritas han sido y siguen siendo una importante herramienta de gestión de tierras e incendios para cumplir objetivos relacionados, por ejemplo, con la mitigación de incendios forestales, la silvicultura, determinadas prácticas agrícolas, la gestión del agua y el suelo, la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, los procesos ecológicamente sostenibles y la conservación de la biodiversidad (Morgan et al., 2020). Las quemas controladas por su parte, constituyen prácticas de manejo utilizadas en diferentes tipos de vegetación y difundidas en varios países (Seger et al., 2013). Las quemas son parte del manejo de pastos introducidos en Chiapas, México, y esto puede derivar en incendios forestales (Rodríguez-Trejo et al., 2020). En la provincia de Manabí, al igual que en otras regiones de Ecuador, el fuego es muy utilizado por los productores agrícolas (Ramos-Rodríguez et al. 2021), siendo sus principales usos la quema de residuos de cultivos agrícolas y la limpieza de terrenos para sembrar o plantar cultivos agrícolas (Ramos-Rodríguez et al., 2021; Ramos-Rodríguez et al., 2022; Manrique-Toala et al., 2022).
Aunque el fuego es una importante herramienta cultural y de gestión de la tierra, Randerson et al. (2012) plantean que los incendios tienen un impacto significativo en la producción de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero (CH4 y N2O) que contribuyen al cambio climático. Según Santín y Doerr (2016) el fuego puede afectar las características físicas, químicas y biológicas de los suelos tanto durante como después de la quema. También pueden (Nghalipo et al., 2018) afectar la productividad del ecosistema directamente a través de la volatilización de nutrientes, el aumento de la mineralización y la alteración de la cantidad de materia orgánica, e indirectamente a través de la alteración de la estructura de la vegetación. A la vez, investigaciones desarrolladas por Panico et al. (2020), sugieren que los suelos cubiertos por especies herbáceas son más sensibles a los efectos del fuego y menos capaces de restaurar su funcionalidad en comparación con los suelos cubiertos por árboles.
Teniendo en cuenta lo descrito anteriormente, el objetivo de este trabajo fue evaluar el comportamiento del fuego en quemas controladas en tierras de vocación forestal en la comuna Sancán, provincia de Manabí, Ecuador, probándose la hipótesis de que los parámetros del comportamiento del fuego alcanzan mayores valores cuando se quema el combustible apilado en hileras que cuando el mismo se quema disperso en el área, es decir, sin apilar. Los resultados obtenidos pueden ser utilizados para fundamentar el uso responsable del fuego en tierras de vocación forestal.
MATERIALES Y MÉTODOS
Caracterización del área de estudio
La investigación se realizó en tierras de vocación forestal de la comuna Sancán, cantón Jipijapa, utilizadas para el cultivo de Zea mays L. cuyos residuos junto a vegetación herbáceas son quemados cada año como práctica de limpieza del suelo antes de la próxima siembra. De acuerdo con el Gobierno Autónomo Descentralizado Municipal de Jipijapa (GAD, 2015) este cantón está formado por tres parroquias urbanas y siete rurales, ubicado en el extremo sur de la provincia de Manabí entre las coordenadas 01°10' a 01°47' S y 80°25' a 80°52' de O, a 403 km de la ciudad de Quito, capital de Ecuador. Jipijapa limita al norte con los cantones Montecristi, Portoviejo y Santa Ana, al sur con la provincia de Santa Elena y el cantón Puerto López, al este con los cantones Paján y 24 de Mayo y al oeste con el Océano Pacífico (Figura 1). Informaciones sobre tipo de clima y algunas variables meteorológicas considerando el periodo de 1981 a 2022 pueden observarse en la Figura 2 a partir de datos obtenidos de NASA Prediction of Worldwide Energy Resources(NASA 2023).
Delimitación del área experimental y recolección de los datos
Debido a que los campesino queman los residuos de Zea mays L. después de su cosecha y la vegetación herbácea que los acompaña unas veces apilándolos en hileras, surcos o rollos y otras dejándolos dispersos sobre toda el área a quemar, se delimitaron 10 parcelas de 5 m de largo y un ancho medio de 1,18 m, ubicadas una a continuación de la otra sobre hileras de combustibles y 3 parcelas de 20 x 50 m en área donde los combustibles se encontraban dispersos en toda el área, es decir, no fueron apilados en hileras. Alrededor de estas tres parcelas se construyó un cortafuego de 1 m de ancho para evitar que el fuego pasara al área externa del experimento.
Caracterización de variables meteorológicas y de los combustibles
La caracterización de las variables meteorológicas se obtuvo a partir de mediciones de temperatura del aire, humedad relativa y velocidad del viento durante el desarrollo del experimento. Se utilizó un medidor meteorológico digital ambient weather WM-4 y se realizaron mediciones al iniciar la quema, cuando el fuego se encontraba en la mitad de la parcela y otra una vez que el fuego había llegado al final de la misma. Estas mediciones se realizaron a 0,50 m de altura del suelo y a más de 3,00 m de distancia del extremo de la parcela por donde se inició el fuego, evitándose de esta manera que las mediciones se vieran afectadas por el ambiente del fuego.
Para caracterizar el material combustible se obtuvieron informaciones sobre peso o carga y espesura de la capa de combustible depositado sobre el suelo. La determinación del peso, cantidad de material combustible o materia seca antes de la quema, se basó en el método destructivo utilizado por Cruz et al. (2020). De acuerdo con esto, en el centro de cada parcela de 5 x 1,18 m se colectó una muestra de 2 380 cm2 delimitada por un cuadro de madera de 50 x 50 cm, de cuyo interior se retiró todo el material. En el caso de las parcelas de 20 x 50 m la muestra fue de 1 m2. El material se dividió en: a) miscelánea, entendiéndose como tal a los materiales no leñosos muertos tales como hojas, humus y plantas herbáceas y b) los tallos o pancas de las plantas de Zea mays y de herbáceas con diámetros superiores a 0,7 cm. El material colectado una vez pesado con balanza de gancho de 0,01 g de precisión, se mezcló y del mismo se tomó una muestra de 500 g de cada tipo de parcela la cual fue colocada en fundas de nailon de cierre hermético para ser trasladadas al Laboratorio de Bromatología de la Universidad Estatal del Sur de Manabí, donde se colocaron 5 muestras de 50 g cada una por tipo de parcela en estufa a 75ºC por 48 horas, siguiendo lo aplicado por Seger et al. (2013).
La espesura de la capa de combustible depositado sobre el suelo se determinó a través de tres mediciones realizadas en los extremos y en el centro de cada parcela de 5 x 1,18 m y 10 mediciones realizadas separadas unas de otras 5 m en el centro de las parcelas de 20 x 50 m.
La humedad de los combustibles el día de la quema se determinó a partir de 5 muestras tomadas en cada tipo de parcela. Se utilizó la Ecuación 1 (Èekovská et al. 2017).
Donde: w = Contenido de humedad de la muestra (%); mw = Peso húmedo de la muestra (kg); mo = Peso de la muestra después del secado en la estufa (kg).
Evaluación de parámetros del comportamiento del fuego
La evaluación del comportamiento del fuego durante el experimento se basó en la medición de los parámetros altura de las llamas, velocidad de propagación, intensidad lineal del fuego, altura de secado letal y calor liberado por unidad de área. La altura de las llamas se midió en cada parcela con una baliza graduada a los 2 y 4 m del extremo por donde se inició la quema, es decir, dos mediciones en cada parcela de 5 x 1,18 m y 10 mediciones en las parcelas de 20 x 50 m, es decir, cada 5 m. La velocidad de propagación del fuego se calculó midiendo el tiempo utilizado por el fuego para recorrer cada parcela (ms-1) considerando esto cuando el 50 % de la línea de fuego llegó al final de la parcela.
La intensidad lineal del fuego (Byram 1959), la altura de secado letal (Van Wagner 1973) y el calor desprendido por unidad de área se estimaron según se citó en Soares et al. (2017) a través de las Ecuaciones 2, 3 y 4, respectivamente.
Donde: I = intensidad lineal del fuego en kcalm-1s-1; H = calor de combustión en kcalkg-1 (±4000 kcalkg-1); w = peso del combustible disponible en kgm-2; r = velocidad de propagación del fuego en m.s-1; hs = altura de secado letal en m; V = velocidad el viento en m.s-1; T = temperatura del aire en oC; Ha = calor liberado por unidad de área en kcal.m-2. La constante 60 se expresa en oC y representa aproximadamente la temperatura letal del follaje de los árboles.
El calor de combustión del material húmedo se calculó a través de la Ecuación 5 (Soares et al., 2017). Se consideró un calor de combustión seco de 4 000 kcal.kg-1 (16 720 kJkg-1) el cual utilizaron Ramos Rodríguez et al. (2019). Batista et al. (2013) utilizaron en quemas experimentales en Pinus elliottii un valor medio de H = 15 490 kJkg-1. Londe de Camargos et al. (2015), determinaron valores de poder calorífico seco entre 4 093 y 4 623 kcalkg-1 (17 136,63 y 19355,65 kJkg-1) en un bosque estacional semideciduo Ecuación 5.
Donde: Hw = Calor de combustión del material húmedo; Hd = Calor de combustión del material seco; U = contenido de humedad del material combustible en %.
En el experimento se utilizaron variables sobre el comportamiento del fuego, las condiciones meteorológicas y el material combustible (Tabla 1).
Tabla 1. - Variables utilizadas en el experimento
| Variables | Descripción | Unidad |
| Hll | Altura de las llamas | cm |
| Vpf | Velocidad de propagación del fuego | ms-1 |
| I | Intensidad lineal del fuego | kcalm-1s-1 |
| Hs | Altura de secado letal | M |
| Ha | Calor liberado por unidad de área | kcalm-2 |
| T | Temperatura del aire | oC |
| Hr | Humedad relativa | % |
| Vv | Velocidad del viento | ms-1 |
| PcA | Peso del material combustible seco antes de la quema | kgm-2 |
| EspA | Espesura de la capa de combustible antes de la quema | cm |
Procesamiento estadístico
El procesamiento de los datos se realizó con el SPSS Statistics for Windows (Versión 22.0) (IBM Corp. 2013) para un nivel de significancia del 0,05 (P = 0,05). La normalidad de los datos fue verificada con la prueba estadística de Shapiro-Wilks. En todos los casos, cuando los datos se ajustaron a la distribución normal la diferencia entre las medias se probó con la prueba estadística T de Student y cuando ocurrió lo contrario, se utilizó la prueba no paramétrica U de Mann-Whitney.
Para determinar la relación entre las variables analizadas se utilizaron los valores medios correspondientes a cada parcela de quema. De acuerdo con la prueba de normalidad de Shapiro-Wilks se obtuvo para el caso de las parcelas ubicadas en las hileras de combustibles que la variable humedad relativa no se ajustó a la distribución normal (P < 0,05) mientras que en el caso de las parcelas ubicadas en el área de combustibles dispersos todas las variables siguieron la distribución normal. En atención a este comportamiento, se determinó para el primer grupo de variables el coeficiente de correlación no paramétrica de Spearman y para el segundo grupo, es decir, las correspondientes a las parcelas ubicadas en combustibles dispersos, el coeficiente de correlación de Pearson, considerando en ambos casos una probabilidad de significación del 5 % como medida de la relación. La interpretación de los valores de la correlación de Spearman y Pearson fue hecha de acuerdo con las Tabla 2 y Tabla 3 (Bisquerra Alzina 2009).
Tabla 2. - Interpretación de los valores de las correlaciones de Spearman
| Valor de r | Interpretación |
| 0,00 - 0,20 | Prácticamente nula |
| 0,21 - 0,40 | Baja |
| 0,41 - 0,70 | Moderada |
| 0,71 - 0,90 | Alta |
| 0,91 - 1,00 | Muy alta |
Tabla 3. - Interpretación de la magnitud del coeficiente de correlación de Pearson según sugerencia de Cohen
| Valor de r | Interpretación |
| 0,00 - 0,10 | Nula |
| 0,10 - 0,30 | Débil |
| 0,30 - 0,50 | Moderada |
| 0,50 - 1,00 | Fuerte |
Considerando los valores obtenidos tanto para la significación como para el coeficiente de correlación para la relación de la espesura del material combustible antes de la quema con la intensidad lineal y con la altura de secado letal, se realizaron los correspondientes análisis de regresión con Microsoft Excel.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Variables meteorológicas y de los combustibles el día de la quema
Los valores medios de las variables humedad relativa y velocidad del viento fueron estadísticamente similares los días en que se quemaron las parcelas ubicadas en las hileras de combustibles y las ubicadas en áreas de combustibles dispersos, mientras que para el caso de la temperatura del aire la media fue numéricamente superior el día de la quema de las parcelas ubicadas en combustibles dispersos. La prueba U de Mann-Whitney confirmó la no existencia de diferencia significativa para el caso de la humedad relativa (Z = -1,859; P = 0,077) y la prueba t de Student para la velocidad del viento (t = -0,583; P = 0,572). En el caso de la temperatura del aire la diferencia se comprobó con la prueba t de Student (t = -3,049; P = 0,011). A la vez, los valores obtenidos para la desviación estándar muestran mayor dispersión de los datos con respecto a la media en el caso del primer tipo de parcela, lo cual es un indicador de condiciones meteorológicas menos estables ese día (Tabla 4).
La temperatura del aire afecta directa e indirectamente las probabilidades de ocurrencia y principalmente, el potencial de propagación de los incendios forestales. La humedad atmosférica es un elemento clave en la determinación de un potencial incendio. Ella tiene efectos directos en la inflamabilidad de los combustibles, y a través de las inter-relaciones con otros factores del tiempo, presenta efectos indirectos sobre algunos aspectos del comportamiento del fuego (Soares et al., 2017).
Seger et al. (2013), desarrollaron quemas controladas en vegetación de Estepa Gramíneo-Leñosa en el estado de Paraná, Brasil, con temperaturas del aire entre 14,04 y 26,20oC, humedades relativas entre 56,00 y 66,00 % y velocidades del viento entre 2,08 y 4,30 ms-1, es decir, temperatura menor, humedad relativa similar y velocidad del viento superior a los valores medios reportados en esta investigación. Ramos Rodríguez et al. (2019) ejecutaron quemas experimentales en una plantación de Tectona grandis registrando valores medios para la temperatura del aire, humedad relativa y velocidad del viento de 29,94oC, 65,70 % y 0,72 ms-1, respectivamente. La temperatura fue similar a la registrada en esta investigación, el valor medio de la humedad relativa fue superior y la velocidad del viento similar a la registrada en las parcelas ubicadas en las hileras de combustibles e inferior al descrito para las parcelas ubicadas en combustibles dispersos. Rodríguez-Trejo et al. (2020), reportaron durante quemas de pastizal en Chiapas, México, al quemar a favor del viento valores medios de 2,13 ms-1 para la velocidad del viento; de 24,3°C para la temperatura y 64,7 % para la humedad relativa, mientras que durante las quemas contra el viento los valores medios para la velocidad del viento, temperatura del aire y humedad relativa fueron de 0,77 ms-1; 23,1°C y 66,8 %, respectivamente. En ambos tipos de quema, los valores medios de la temperatura del aire fueron menores que los reportados en esta investigación, mientras que para el caso de la humedad relativa fueron menores los valores obtenidos en este trabajo, siendo la velocidad del viento mayor cuando quemaron a favor del viento, similar al quemar en contra del viento con las parcelas ubicadas en hileras y menor a las ubicadas en combustibles dispersos (Tabla 4).
Tabla 4. -Variables meteorológicas el día de la quema en cada parcela experimental
| Parcelas en hileras de combustibles | Parcelas en el área de combustibles dispersos | ||||||
| No. | T |
Hr (%) | Vv (ms-1) | No. | T (oC) | Hr (%) | Vv (m.s-1) |
| 1 | 30,70 | 50,27 | 0,01 | 1 | 32,23 | 47,60 | 0,93 |
| 2 | 31,67 | 49,07 | 0,03 | 2 | 31,63 | 51,03 | 0,80 |
| 3 | 28,70 | 55,27 | 0,30 | 3 | 30,73 | 51,50 | 1,10 |
| 4 | 28,67 | 56,60 | 0,60 | - | - | - | |
| 5 | 30,27 | 56,27 | 0,83 | - | - | - | -- |
| 6 | 29,10 | 56,50 | 1,10 | - | - | - | |
| 7 | 28,33 | 56,57 | 0,97 | - | - | - | -- |
| 8 | 29,30 | 55,00 | 0,77 | - | - | - | - |
| 9 | 28,77 | 57,53 | 1,73 | - | - | - | - |
| 10 | 28,30 | 57,83 | 1,20 | - | - | - | - |
| Media | 29,38a | 55,09a | 0,75a | Media | 31,53b | 50,04a | 0,94a |
| ± ds | 1,13 | 2,99 | 0,54 | ± ds | 0,75 | 2,12 | 0,15 |
Nota: a-b medias de cada variable con la misma letra son estadísticamente iguales (P< 0.05). T: Temperatura del aire; Hr: Humedad relativa; Vv: Velocidad del viento; ± ds: Desviación estándar
El día de la quema la humedad de los combustibles en las parcelas ubicadas en las hileras y dispersos fue de 12,08 y 10,47 %, respectivamente. Se obtuvieron mayores valores medios para las variables peso del material combustible seco y espesura de la capa de combustible antes de la quema en las parcelas ubicadas en las hileras. La prueba t de Student demostró la existencia de diferencia estadística para el caso del peso (t = 2,434; P = 0,033) y para la espesura de la capa de combustible (t = 4,106; P = 0,002). Además, según los valores obtenidos para la desviación estándar, fue mayor la dispersión de los datos con respecto a la media en el caso del peso en las parcelas ubicadas en hileras, lo cual indica una distribución menos homogénea, comportándose de forma similar este indicador para el caso de la espesura de la capa de combustibles en ambos tipos de parcelas (Tabla 5).
En quemas controladas en vegetación de Estepa Gramíneo-Leñosa en el estado de Paraná, Brasil, Seger et al. (2013), encontraron valores medios de humedad del material de aproximadamente 50 %, con variaciones entre 37,99 y 60,84 %, siendo superiores a los registrados en esta investigación, similar a lo reportado para el caso de la media del material combustible total observado en las parcelas la cual fue de 2,26 kgm-2. Ramos Rodríguez et al. (2019), reportaron en quemas experimentales en una plantación de Tectona grandis un valor medio para el peso del material combustible de 0,58 kgm-2, inferior a los obtenidos en esta investigación, mientras que la espesura media fue de 14,23 cm, el cual es similar al obtenido en esta investigación para el caso de las parcelas ubicadas en combustibles dispersos e inferior al obtenido en las parcelas ubicadas en hileras. En pastizales de Chiapas, México, Rodríguez-Trejo et al. (2020), reportaron una carga inicial de combustibles de 0,62 kgm-2, valor inferior al obtenido en esta investigación (Tabla 5).
Tabla 5. - Características del combustible antes de la quema en las parcelas experimentales
| Parcelas en hileras de combustibles | Parcelas en el área de combustibles dispersos | ||||
| No. | PcA (kgm-2) | EspA (m) | No |
PcA (kgm-2) | EspA (m) |
| 1 | 1,03 | 0,29 | 1 | 0,78 | 0,21 |
| 2 | 1,34 | 0,30 | 2 | 0,90 | 0,09 |
| 3 | 1,49 | 0,30 | 3 | 1,03 | 0,12 |
| 4 | 1,95 | 0,37 | - | - | - |
| 5 | 2,13 | 0,33 | - | - | - |
| 6 | 1,22 | 0,22 | - | - | - |
| 7 | 1,16 | 0,20 | - | - | - |
| 8 | 1,43 | 0,24 | - | - | - |
| 9 | 1,67 | 0,31 | - | - | - |
| 10 | 1,06 | 0,29 | - | - | |
| Media | 1,45a | 0,29a | Media | 0,90b | 0,14b |
| ± ds | 0,37 | 0,05 | ± ds | 0,12 | 0,06 |
Nota: a-b medias de cada variable con la misma letra son estadísticamente iguales (P< 0.05). PcA: Peso del material combustible seco antes de la quema; EspA: Espesura de la capa de combustible antes de la quema; ds: Desviación estándar
Parámetros del comportamiento del fuego
La evaluación de los parámetros del comportamiento del fuego en los diferentes tipos de parcelas (Tabla 6) mostró valores medios superiores en todos los casos en las parcelas ubicadas en las hileras de combustible, excepto para el caso de la velocidad de propagación. La prueba estadística t de Student confirma lo anterior para el caso de la altura de llamas (t = 1,697; P = 0,118), velocidad de propagación del fuego (t = 2,147; P = 0,055), intensidad lineal (t = 5,089; P = 0,001), altura de secado letal (t = 4,927; P = 0,001) y calor desprendido por unidad de área (t = 2,364; P = 0,038). También en esas parcelas los valores de la desviación estándar obtenidos para cada variable indican mayor dispersión de los datos con respecto a la media lo cual supone un comportamiento del fuego menos homogéneo en sentido general.
Seger et al. (2013) en quemas controladas en vegetación de Estepa Gramíneo-Leñosa en el estado de Paraná, Brasil, encontraron alturas medias de llama de 0,84 m en quemas contra el viento y de 1,34 m quemando a favor del viento, valores que no coinciden con los obtenidos en esta investigación. No obstante, la velocidad de propagación del fuego, cuando dichos autores quemaron contra el viento (0,012 ms-1), fue similar a la obtenida en esta investigación para las parcelas ubicadas en las hileras de combustible. Con respecto a la intensidad lineal los autores mencionados obtuvieron un valor medio de 50,68 kcalm-1s-1 cuando quemaron contra el viento, valor ligeramente inferior al obtenido en este trabajo en las parcelas ubicadas en hileras y muy diferente al obtenido para las parcelas ubicadas en combustibles dispersos. Cuando quemaron a favor del viento obtuvieron un valor medio de 210,53 kcalm-1s-1, muy superior al obtenido en esta investigación. En el caso del calor liberado por unidad de área, también se obtuvieron valores diferentes a los reportados por los autores mencionados anteriormente. Ramos Rodríguez et al. (2019), reportaron en quemas experimentales en una plantación de Tectona grandis un valor medio de 0,57 m para la altura de las llamas, el cual es inferior a los reportados en esta investigación, mientras que la velocidad de propagación fue inferior a la obtenida en este trabajo para el caso de las parcelas ubicadas en hileras de combustible y superior a la registrada para las parcelas ubicadas en combustibles dispersos. Por su parte los valores medios descritos tanto para la intensidad lineal y la altura de secado letal, como para el calor desprendido por unidad de área, fueron inferiores a los obtenidos en esta investigación. Rodríguez-Trejo et al. (2020), reportaron para quemas a favor y en contra del viento en pastizales de Chiapas valores medios de 3,92 y 1,07 m, respectivamente, siendo el primero muy superior al obtenido en esta investigación para los dos tipos de parcelas, mientras que el segundo es similar al reportado en las parcelas ubicadas en las hileras de combustibles. Según dichos autores la velocidad de propagación fue de 0,3716 y 0,0111 ms-1 cuando quemaron a favor y en contra del viento, respectivamente, lo cual indica similitud entre la quema contra el viento y el valor obtenido en esta investigación para las parcelas en hileras de combustibles (Tabla 6).
Tabla 6. - Valores de los parámetros del comportamiento del fuego en cada parcela de quema
| Parcelas | Hll (m) | Vpf (ms-1) | I | hs (m) | Ha (kcalm-2) | |
| (kcalm-1s-1) | (kwm-1) | |||||
| Parcelas en el área de combustibles dispersos | ||||||
| 1 | 1,04 | 0,0139 | 50,21 | 210,05 | 5,59 | 3612,51 |
| 2 | 1,22 | 0,0167 | 78,49 | 328,31 | 7,79 | 4699,77 |
| 3 | 0,90 | 0,0119 | 62,19 | 260,14 | 6,04 | 5225,86 |
| 4 | 1,67 | 0,0104 | 71,13 | 297,53 | 6,60 | 6839,22 |
| 5 | 0,70 | 0,0093 | 69,48 | 290,62 | 6,85 | 7470,53 |
| 6 | 0,62 | 0,0076 | 32,52 | 136,03 | 3,97 | 4278,89 |
| 7 | 1,01 | 0,0093 | 37,84 | 158,27 | 4,29 | 4068,46 |
| 8 | 0,82 | 0,0083 | 41,63 | 174,13 | 4,71 | 5015,43 |
| 9 | 0,97 | 0,0167 | 97,81 | 409,17 | 8,19 | 5857,18 |
| 10 | 0,92 | 0,0104 | 38,66 | 161,74 | 4,34 | 3717,73 |
| Media | 0 |
0,0114a | 58,00a | 242,60a | 5,84a | 5078,56a |
| ± ds | 0,30 | 0,0033 | 21,30 | 89,12 | 1,51 | 1302,04 |
| Parcelas en el área de combustibles dispersos | ||||||
| 1 | 0,93 | 0,0083 | 23,09 | 96,59 | 3,52 | 2782,05 |
| 2 | 0,58 | 0,0064 | 20,54 | 85,94 | 3,18 | 3210,06 |
| 3 | 0,50 | 0,0069 | 25,35 | 106,04 | 3,55 | 3673,74 |
| Media | 0,67a | 0,0072b | 22,99b | 96,19b | 3,41b | 3221,95b |
| ± ds | 0,23 | 0,0010 | 2,40 | 10,05 | 0,20 | 445,96 |
Nota: a-b medias en las columnas con la misma letra son estadísticamente iguales (P< 0.05). Hll: Altura de las llamas; Vpf: Velocidad de propagación del fuego; I: Intensidad lineal del fuego; hs: Altura de secado letal; Ha: Calor liberado por unidad de área; ± ds: Desviación estándar
Análisis de correlación
El análisis de correlación entre variables meteorológicas (Tabla 7 y Tabla 8) mostró para las parcelas ubicadas en las hileras de combustibles relaciones lineales altamente significativas entre la temperatura del aire y la humedad relativa (r = -0,830; P = 0,003) y entre la velocidad del viento y la humedad relativa (r = 0,818; P = 0,004) no existiendo este tipo de relación entre estas variables para el caso de las parcelas ubicadas en combustibles dispersos. En ninguno de los dos tipos de parcelas, se obtuvo relación entre la velocidad del viento y las variables del comportamiento del fuego, lo cual según Ramos Rodríguez et al. (2019), puede explicarse por el comportamiento errático del mismo caracterizado por cambios continuos de dirección y de velocidad durante la quema de las parcelas. Esta es una de las dificultades verificadas normalmente cuando se realizan experimentos de quema en ambiente abierto.
En el caso de las variables del combustible la relación fue significativa entre el peso y la espesura (r = 0,756; P = 0,011) en las parcelas ubicadas en las hileras de combustible, no existiendo relación entre estas variables para el caso de las parcelas ubicadas en combustibles dispersos.
Con respecto a las variables del comportamiento del fuego en las parcelas ubicadas en hileras de combustible la relación fue significativa para la velocidad de propagación con la altura de llamas (r = 0,648; P = 0,043), la intensidad lineal (r = 0,746; P = 0,013) y la altura de secado letal (r = 0,722; P = 0,018), así como entre esta última variable y el calor desprendido por unidad de área (r = 0,636; P = 0,048), siendo la relación entre la intensidad lineal y la altura de secado letal altamente significativa (r = 0,988; P = 9,3075x10-8). En las parcelas ubicadas en combustibles dispersos, aunque se observan algunos valores altos de correlación entre estas variables, sus relaciones entre no fueron significativas. Resultados similares obtuvieron Batista et al. (2013) en un estudio realizado sobre estimación del comportamiento del fuego en quemas experimentales bajo plantaciones de Pinus elliottii, obtuvieron las mayores correlaciones para el caso de las variables del comportamiento del fuego altura de las llamas y velocidad de propagación del fuego, así como intensidad lineal con velocidad de propagación y con altura de las llamas. Por su parte, Ramos Rodríguez et al. (2019), en quemas experimentales en una plantación de Tectona grandis obtuvieron asociación significativa para la altura de las llamas con la intensidad lineal, lo cual es diferente a lo obtenido en esta investigación. No obstante, hay coincidencia para el caso de la relación obtenida por dichos autores entre altura de la llama y velocidad de propagación del fuego, es decir, entre variables del comportamiento del fuego y no entre estas y variables meteorológicas y de los combustibles.
Por otra parte, se obtuvo que en las parcelas ubicadas en las hileras de combustibles no hubo relación entre variables meteorológicas con las del comportamiento del fuego ni con las de los combustibles. Coincidiendo con este resultado Ramos-Rodríguez et al. (2019) tampoco encontraron relación entre variables meteorológicas y de los combustibles. Mientras que en las parcelas ubicadas en áreas con combustibles dispersos (Tabla 8) se obtuvieron relaciones lineales significativas (P < 0,05) únicamente para la altura de la llama con la humedad relativa (r = -0,998; P = 0,042).
En las parcelas ubicadas en las hileras de combustibles se obtuvo relación significativa entre variables del combustible y las del comportamiento del fuego para peso del combustible con altura de secado letal (r = 0,636; P = 0,048) y espesura con calor liberado por unidad de área (r = 0,756; P = 0,011), mientras que la relación fue altamente significativa para la espesura con la intensidad lineal (r = 0,854; P = 0,002) y con la altura de secado letal (r = 0,841; P = 0,002) (Tabla 7). Por su parte, en las parcelas ubicadas en combustibles dispersos la relación fue altamente significativa para la velocidad de propagación con la espesura de la capa de combustibles (r = 1,000; P = 0,009) y para el peso del material combustible con el calor liberado por unidad de área (r = 1,000; P = 9,8877x10-7) (Tabla 8). Sin embargo, Souza et al. (2023), obtuvieron una alta relación entre la altura de la llama y la carga o cantidad de material combustible trabajando con combustibles forestales del cerrado.
Tabla 7. - Matriz de correlación de Spearman entre las variables utilizadas en el experimento para el caso de las parcelas ubicadas en las hileras de combustible
| Hll | Vpf | I | hs | Ha | T | Hr | Vv | PcA | |
| Vpf | 0,648* | 1,000 | - | - | - | - | - | - | |
| I | 0,467 | 0,746* | 1,000 | - | - | - | - | - | -- |
| hs | 0,370 | 0,722* | 0,988** | 1,000 | - | - | - | - | - |
| Ha | -0,127 | 0,000 | 0,624 | 0,636* | 1,000 | - | - | - | - |
| T | -0,030 | 0,208 | 0,333 | 0,394 | 0,067 | 1,000 | - | - | - |
| Hr | -0,042 | -0,128 | -0,103 | -0,455 | 0,115 | -0,830** | 1,000 | - | - |
| Vv | -0,430 | -0,300 | -0,224 | -0,200 | 0,079 | -0,552 | 0,818** | 1,000 | - |
| PcA | -0,127 | 0,000 | 0,624 | 0,636* | 1,000** | 0,067 | 0,115 | 0,079 | 1,000 |
| EspA | 0,299 | 0,486 | 0,854** | 0,841** | 0,756* | 0,128 | 0,110 | -0,159 | 0,756* |
Nota: Hll: Altura de las llamas; Vpf: Velocidad de propagación del fuego; I: Intensidad lineal del fuego; hs: Altura de secado letal; Ha: Calor liberado por unidad de área; T: Temperatura del aire; Hr: Humedad relativa; Vv: Velocidad del viento; PcA: Peso seco del material combustible antes de la quema; EspA: Espesura de la capa de combustible antes de la quema. **. La correlación es significativa en el nivel 0,01 (2 colas). *. La correlación es significativa en el nivel 0,05 (2 colas).
Tabla 8. - Matriz de correlación de Pearson entre las variables utilizadas en el experimento para el caso de las parcelas ubicadas en combustibles dispersos
| - | Hll | Vpf | I | hs | Ha | T | Hr | Vv | PcA |
| Vpf | 0,908 | 1,000 | - | - | - | - | - | - | - |
| I | -0,141 | 0,287 | 1,000 | - | - | - | - | - | - |
| hs | 0,271 | 0,650 | 0,915 | 1,000 | - | - | - | - | - |
| Ha | -0,932 | -0,694 | 0,490 | 0,096 | 1,000 | - | - | - | - |
| T | 0,895 | 0,625 | -0,568 | -0,187 | -0,996 | 1,000 | - | - | - |
| Hr | -0,998* | -0,933 | 0,076 | -0,333 | 0,906 | -0,864 | 1,000 | - | - |
| Vv | -0,250 | 0,179 | 0,994 | 0,864 | 0,584 | -0,656 | 0,186 | 1,000 | |
| PcA | -0,932 | -0,694 | 0,490 | 0,096 | 1,000** | -0,996 | 0,906 | 0,584 | 1,000 |
| EspA | 0,914 | 1,000** | 0,274 | 0,639 | -0,704 | 0,636 | -0,938 | 0,165 | -0,704 |
Nota: Hll: Altura de las llamas; Vpf: Velocidad de propagación del fuego; I: Intensidad lineal del fuego; hs: Altura de secado letal; Ha: Calor liberado por unidad de área; T: Temperatura del aire; Hr: Humedad relativa; Vv: Velocidad del viento; PcA: Peso seco del material combustible antes de la quema; EspA: Espesura de la capa de combustible antes de la quema. **. La correlación es significativa en el nivel 0,01 (2 colas). *. La correlación es significativa en el nivel 0,05 (2 colas).
Los análisis de regresión se realizaron considerando que en la práctica es posible modificar la espesura del material combustible antes de quemar y la asociación obtenida entre esta variable con la intensidad lineal y con la altura de secado letal para el caso de las parcelas ubicadas en las hileras de combustibles (Figura 3), observándose en ambos casos una relación positiva, pudiéndose utilizar las ecuaciones obtenidas para cambiar el comportamiento esperado del fuego a partir de modificar la espesura de la capa de material combustible cuando se hacen las pilas o hileras del mismo.
CONCLUSIONES
El peso del material combustible seco como la espesura de la capa de combustible antes de la quema, fueron mayores en las parcelas ubicadas en las hileras de combustibles que en las áreas donde el mismo se encontraba disperso. En consecuencia, también se obtuvieron mayores valores medios para las variables que describen el comportamiento del fuego en el primer grupo de parcelas, excepto para el caso de la velocidad de propagación.
De forma general, se obtuvieron correlaciones significativas entre las variables utilizadas en el experimento para el caso de las parcelas ubicadas en las hileras de combustible, no siendo así para el caso de las parcelas ubicadas en las áreas de combustibles dispersos. En el primer grupo de parcelas, resultan interesantes los valores de correlación obtenidos para la espesura de la capa de combustibles y las variables que describen el comportamiento del fuego.
A partir de los resultados obtenidos para la relación de la variable espesura de la capa de combustible con la intensidad lineal y con la altura de secado letal, se obtuvieron modelos de regresión que pueden ser utilizados en la práctica para modificar el comportamiento del fuego si esto fuera necesario.
