I have recently written a short letter on science and global change for Frontiers in Ecology and Environment [1]. The letter is available here: doi | pdf, and below are some extracts.
Predictions regarding climate change in response to anthropogenic factors, such as atmospheric greenhouse-gas emissions, were initially made long ago (e.g., 1938; 1972; 1975) and have been continually refined through successive studies and reports from the Intergovernmental Panel on Climate Change. Presented in a plethora of international conferences, these predictions were reasonably close to current observations. However, humanity has largely disregarded these predictions, and as a result, science has not fully served one of its purposes. Thus, the current widespread occurrence of droughts, heatwaves, and intense wildfires should come as no surprise—in fact, it can be argued that these are outcomes that humanity has collectively chosen …
Ecologists continue to monitor the changes (for example, scientists as “insectometers”). In so doing, we certainly learn about how the biosphere and biodiversity are functioning, but we are witnessing a vanishing world that has—up to now—accommodated humanity quite well. This scenario is reminiscent of the case of Leoncio Badia (the undertaker of Paterna, Valencia, Spain, between 1939 and 1945) who witnessed the brutal reality of the executions of his colleagues by the Franco dictatorship and secretly buried the bodies with care, meticulously recording all details and labeling them so they could be recognized in the future (which indeed has happened). Similarly, scientists today are witnessing the natural world disappear and are quietly and carefully documenting the details for the benefit of future generations, with the feeling that this process is unstoppable given its strength (the Badia effect). This is an odd, and also uncomfortable, sensation for those interested in biodiversity and natural history. Humans may develop technologies to facilitate their continuous adaptation to new climates, but biodiversity is likely to be left behind …
Reference
[1] Pausas JG 2024. Science in a changing world. Front. Ecol. Environ. 22(7): e2797. [doi | pdf]
Hace 40 millones de años, la Antártida estaba cubierta de grandes bosques. Y hace 25 000 años, media Europa estaba cubierta de hielo y la otra media eran estepas frías. Gracias a la paleontología hoy sabemos que la vegetación de todo el mundo ha ido cambiando según han ido sucediendo cambios climáticos. La vegetación y el clima están ligados, ya lo decía Humboldt (1769–1859), y es una de las primeras lecciones de ecología.
Si ahora, con nuestra inacción climática (fig. 1), hemos aceptado que cambie el clima, debemos aceptar también que cambie la vegetación. Es iluso querer conservar la vegetación del siglo XX con el clima del siglo XXI. Igualmente, la gestión forestal del siglo XXI no puede ser como la del siglo XX, cuando el clima era menos árido.
Los grandes incendios forestales
Los grandes incendios no se producen por una sola causa (el cambio climático o las plantaciones forestales). Se producen por la coincidencia de igniciones en periodos de sequía y condiciones meteorológicas adversas (olas de calor, viento), en zonas con vegetación continua y fácilmente inflamable[1, 2]. Estas zonas a menudo son matorrales y vegetación en etapas tempranas después del abandono rural (incluidos bosques jóvenes) o plantaciones densas no gestionadas apropiadamente.
El cambio climático interviene en la ecuación [2] porque extiende la estación propensa a incendios, agudiza las sequías, incrementa la mortalidad de plantas (y la biomasa seca) e incrementa la frecuencia de condiciones meteorológicas favorables a los incendios (por ejemplo, olas de calor). Pero el gran incremento de incendios que se ha dado en la historia reciente de España ha sido independiente del cambio climático, y asociado principalmente al abandono rural[3]. La disminución de la agricultura, del pastoreo y de la recolección de madera, y la falta de gestión en plantaciones forestales, generan paisajes más continuos y homogéneos donde el fuego se propaga fácilmente. En estos paisajes, el papel relativo del clima en los incendios aumenta a medida que dejamos que avance el cambio climático[2, 3].
La vegetación que aparecerá después de sequías e incendios recurrentes será diferente a la actual, porque muchas especies pueden no estar adaptadas a esos nuevos regímenes climáticos y de incendio. Presumiblemente la nueva vegetación será menos densa y menos forestal, y con cambios en la composición de especies.
Podemos dejar que las sequías y los incendios vayan adaptando los pasajes al nuevo clima. El problema es que esos grandes incendios pueden tener consecuencias sociales y económicas. Una alternativa es adelantarse a los incendios.
¿Qué podemos hacer?
Para evitar esos grandes incendios que perjudican a la sociedad, debemos adaptar nuestro paisaje y nuestro comportamiento a las nuevas condiciones ambientales. Esto incluye generar paisajes que sean más resilientes al régimen climático y de incendios que viene. Para ello, podemos poner en marcha estrategias como las siguientes
1. Generar paisajes heterogéneos
Las discontinuidades en el paisaje y los mosaicos agroforestales reducen la propagación de incendios. Esto es especialmente importante en zonas cercanas a las poblaciones humanas. Hay diversas estrategias para alcanzar este objetivo, por ejemplo: potenciar (con políticas de apoyo) el mundo rural, la agricultura y el pastoreo extensivo, así como el consumo de cercanía; incrementar las poblaciones de herbívoros naturales en zonas apropiadas para ello (rewilding o resilvestración); o realizar tareas de gestión forestal específicas en zonas críticas, como generar cortafuegos, quemas y pastoreo prescritos, o tratamientos y aprovechamientos silvícolas.
Todas estas herramientas no son excluyentes; se pueden combinar según las distintas características socieoconómicas y del terreno. Ciertamente, estimular el mundo rural es fácil de decir, especialmente desde el mundo urbano. Pero en España, por ejemplo, no es evidente que haya suficiente población dispuesta a volver a la vida rural como para generar un cambio significativo en el paisaje. Quizás podría ayudar una política de inmigración que ofreciera esa posibilidad a personas que llegan en busca de condiciones mejores a las que se dan en sus países de origen.
2. Aprender a convivir con los incendios
Eliminar los incendios de nuestros paisajes es imposible y contraproducente [4], especialmente en el marco del cambio climático. El reto de la gestión es crear condiciones que generen regímenes de incendios sostenibles tanto ecológica como socialmente.
Enfocar las políticas de gestión de incendios únicamente a la extinción puede generar incendios grandes e intensos. Es más sostenible tener muchos incendios pequeños y poco intensos, que pocos incendios de grandes dimensiones e intensos.
Para alcanzar estos objetivos se requiere profesionalizar a los actores que intervienen en la prevención y extinción de los incendios forestales. Son ellos quienes pueden generar los regímenes de incendios sostenibles, pero en muchas ocasiones trabajan en condiciones precarias.
3. Minimizar y asumir riesgos
Debemos evitar construir viviendas e infraestructuras en zonas con bosque mediterráneo altamente inflamable y reducir al máximo la interfaz urbano-forestal. Esto no solo reduce el peligro para las personas e infraestructuras, también reduce las igniciones. Entre los mecanismos para conseguirlo se incluyen la recalificación de terrenos (a no urbanizables o incluso a agrícola) y la implementación de tasas (disuasorias) por construir en áreas con alto riesgo de incendios (pirotasas), entre otras.
En zonas ya construidas, es necesario asegurar que se realizan tareas de autoprotección, como la implementación de franjas de seguridad con poca vegetación (o con cultivos) alrededor de las viviendas, o incluso implementar sistemas de riego prescrito. Es importante asegurar que las viviendas tengan seguro contra incendios forestales, y que no esperen que los bomberos necesariamente las protejan. Hay que asumir riesgos, responsabilidades y costes si se desea vivir en medio de paisajes altamente inflamables en lugar de en una zona urbana.
Durante olas de calor, sería conveniente reducir la movilidad en el monte y en zonas de interfaz (urbano-forestal y agrícola-forestal) para minimizar el riesgo de igniciones.
4. Conservar los bosques y los humedales
Debemos conservar y restaurar los bosques en los microhábitats húmedos (refugios), para incrementar su resiliencia a los cambios en el clima.
Hay que potenciar la restauración de humedales y otros ecosistemas litorales que, aparte de los beneficios para la biodiversidad, mantienen el ciclo del agua y contribuyen a la conservación del clima[5].
La degradación de la costa (por la desecación de los humedales y la sobreurbanización) contribuye a la reducción de la precipitación [5] y al incremento de gases de efecto invernadero (vapor de agua) [5]. Potenciar vegetación en zonas urbanas (jardines, árboles en las calles) también contribuye a la conservación del clima, además de mejorar la calidad de vida de los ciudadanos (¡ninguna calle sin árboles!).
5. Restaurar con especies vegetales más resistentes
La restauración del s. XX se basaba en imitar ecosistemas del pasado. En el s. XXI, la restauración no ha de tener como referencia el pasado, sino el futuro. En proyectos de restauración y en plantaciones, se deben utilizar especies (o poblaciones de las mismas especies) más resistentes a la sequía y a los incendios que las que había con anterioridad [6]. Por ejemplo, especies y poblaciones que actualmente se encuentran en zonas más secas o con más actividad de incendios. Esto sería más sostenible que utilizar las estaciones de alta calidad forestal que se utilizaban con el clima del siglo pasado.
6. Reducir el consumo de combustibles fósiles
Esto es clave para frenar el aumento de gases de efecto invernadero, y así reducir la velocidad del cambio climático y la frecuencia de las olas de calor.
En conclusión
Este verano tenemos grandes incendios principalmente en el oeste del Mediterráneo, y el verano pasado los tuvimos en el este, acorde con la distribución de las olas de calor de cada año. No hay ninguna novedad ni sorpresa en ello. Hemos decidido cambiar el clima (fig. 1) y por lo tanto, la vegetación se está ajustando a ese nuevo clima. Está todo dentro de lo esperado si seguimos sin adaptar el paisaje y nuestro comportamiento a las nuevas condiciones del siglo XXI. El fuego y las sequías lo hacen por nosotros.
[2] Pausas J.G. & Keeley J.E. 2021. Wildfires and global change. Front. Ecol. Environ. 19: 387-395. [doi | wiley | pdf | brief for managers]
[3] Pausas J.G. & Fernández-Muñoz S. 2012. Fire regime changes in the Western Mediterranean Basin: from fuel-limited to drought-driven fire regime. Climatic Change 110: 215-226. [doi | springer | pdf]
[4] Pausas J.G. 2017. Acabar con los incendios es antinatural e insostenible. 20minutos (Ciencia para llevar), 13 Julio 2017. [20minutos]
[5] Pausas J.G. & Millán M.M. 2019. Greening and browning in a climate change hotspot: the Mediterranean Basin. BioScience 96:143-151. [doi | oup | blog | pdf]
[6] Leverkus AB, Thorn S, Gustafsson L, Noss R, Müller J, Pausas JG, Lindenmayer D. 2021. Environmental policies to cope with novel disturbance regimes: steps to address a world scientists’ warning to humanity. Environ. Res. Lett. 16: 021003. [doi | pdf]
Este artículo apareció en TheConversation, ElDiario.es, LaMarea, y aquí, entre el 18 y 19 de agosto de 2021. Aquí incluyo una versión previa, ligeramente más larga que la publicada en el resto de medios.
En estos días de olas de calor se están produciendo grandes incendios en el Mediterráneo, especialmente en Turquía, Grecia, Italia, Argelia. Situaciones parecidas se están dando en otras partes mundo (California, Canada, Siberia, etc.). Y algo similar vivimos el verano pasado. Por ello se entiende que, repetidamente, me pregunten si todos estos incendios son consecuencia del cambio climático. La respuesta corta es que el cambio climático facilita los incendios (facilita la propagación del fuego y extiende la temporada de incendios), pero no determina que haya incendios. A continuación intento responder de manera más detallada.
Los ingredientes
Para que se den incendios se necesitan al menos tres ingredientes, que además deben darse de forma simultánea [1]. Estos ingredientes son: igniciones (naturales o humanas), vegetación densa y continua (combustible), y sequía. La relación de estos factores con los incendios no es lineal, sino de tipo umbral. Es decir, hay un nivel de igniciones, de continuidad de vegetación, y de sequía, a partir de los cuales la probabilidad de incendio aumenta de manera exponencial (se dispara).
Cuando se superan los tres umbrales se generan megaincendios de difícil control. Y estos umbrales varían con las condiciones meteorológicas. Concretamente, son muy bajos cuando las temperaturas son especialmente elevadas (olas de calor), la humedad baja, o los vientos son fuertes. Es decir, en estas condiciones, se necesita menos igniciones, menos combustible, y menos sequía para que se generen incendios. Por lo tanto, en esas condiciones particulares los incendios son mucho más probables, siempre y cuando haya igniciones y continuidad del combustible.
El reciente incremento en sequías y olas de calor está asociado al cambio climático (ver informe IPCC 2021). Sin embargo, los incrementos en igniciones y en continuidad de la vegetación son bastante independiente del clima. El número de igniciones (tanto accidentales como provocadas) está muy relacionado con la actividad humana, y especialmente con actividades urbanas en zonas forestales o semiforestales. La continuidad de la vegetación está relacionada principalmente con el abandono rural y con plantaciones forestales densas sin una gestión apropiada.
El incremento de incendios en España en los años 70 y 80 se explica especialmente por el aumento en continuidad de la vegetación debido al abandono rural [2]. El cambio climático tuvo un papel poco relevante. A medida que dejamos que avance el cambio climático, el papel relativo del clima en los incendios aumenta. Hay que recordar que en España, y en muchos países europeos, la masa forestal está en aumento, a pesar de los incendios [3].
Por lo tanto, el incremento de las temperaturas, olas de calor y sequías facilita en gran manera los incendios, pero se requieren también igniciones y vegetación continua. Y eso es una buena noticia. Reducir las igniciones y generar discontinuidades en la vegetación es más sencillo que reducir el cambio climático (que también es necesario).
¿Qué podemos hacer?
La política de tolerancia cero a los incendios no ha funcionado en ningún país del mundo. Ni en países con presupuestos en extinción muy elevados. Eliminar los incendios de nuestros paisajes es imposible y contraproducente [4], especialmente en el marco del cambio climático. Debemos aceptar un cierto régimen de incendios y aprender a convivir con ellos.
El reto de la gestión es crear condiciones que generen regímenes de incendios sostenibles tanto ecológica como socialmente. Para conseguir esto no hay una receta sencilla ni única. Por ejemplo, no es lo mismo gestionar una zona donde los incendios se propagan por el paisaje principalmente gracias a vientos fuertes, que si lo hacen debido a la existencia de grandes extensiones forestales homogéneas [5]. En el primer caso, gestionar las igniciones puede ser lo más importante. En el segundo, la clave puede estar en gestionar el combustible.
Los incendios son especialmente peligrosos cuando se acercan a zonas semiurbanas (en la interfaz urbano-forestal) y es donde la gestión es más importante. Una manera de reducir los incendios es generar discontinuidades (horizontales y verticales) en la vegetación. Existen diversas herramientas para ello, tales como: realizar cortas y quemas prescritas, introducir herbívoros (salvajes o ganado), alternar sistemas forestales con cultivos y permitir que ardan los incendios que sean poco agresivos. Iniciativas como incentivar la actividad rural local (agricultura y ganadería extensiva) o la resilvestración (rewilding) pueden actuar en la buena dirección. Cada una de estas herramientas puede ser válida dependiendo del sitio y las condiciones, y dada la complejidad del sistema, puede ser importante utilizar una diversidad de herramientas. Ninguna de ellas elimina los incendios, pero reducen su probabilidad, su tamaño, y su intensidad.
En momentos de olas de calor o de vientos estivales fuertes (por ejemplo, durante los ponientes en Valencia) sería importante limitar las actividades humanas en el monte. Es decir, limitar el paso de vehículos y personas, incluyendo el acceso a segundas residencias situadas en entornos forestales. Si durante épocas de riesgo por pandemia se ha limitado la movilidad, quizá en momentos de máximo riesgo de incendios también se podría limitar la movilidad en zonas forestales y semiforestales. Esto es importante porque los incendios se producen cuando las igniciones coinciden con condiciones meteorológicas adversas en paisajes con suficiente vegetación. En esos escenarios, reducir las igniciones es clave.
También se podría limitar la interfaz urbano-forestal. Es decir, reducir la expansión de urbanizaciones y polígonos industriales en zonas rurales y naturales. Esta expansión, además de los efectos ambientales bien conocidos (en biodiversidad, especies invasoras, contaminación lumínica y visual, etc.), también constituyen una fuente de igniciones y hacen la vegetación más inflamable. Además, ponen en riesgo a personas e infraestructuras, y por lo tanto, convierten en catastróficos (socialmente) incluso a regímenes de incendios ecológicamente sostenibles. Los mecanismos para limitar estas zonas pueden ser diversos, incluyendo la recalificación de terrenos (a no urbanizables), o la implementación de tasas por construir en áreas con alto riesgo de incendios (pirotasas), entre otros. Y la planificación urbanística requiere considerar a los incendios, así como exigir estrategias de autoprotección alrededor de viviendas y la realización de planes de evacuación.
Otra medida importante es restaurar los humedales y otros ecosistemas litorales, ya que, a parte de los beneficios para la biodiversidad, mantienen el ciclo del agua y contribuyen a la conservación del clima [3]. La degradación de la costa (desecación de los humedales y la sobre-urbanización) contribuye a la reducción de la precipitación [3].
Y en cualquier caso, hay que reducir el consumo de combustibles fósiles. Esto ayudaría a frenar el aumento de CO₂ atmosférico, y así reducir la velocidad del cambio climático y la frecuencia de olas de calor. Y no solo por los incendios.
Referencias
[1] Pausas J.G. & Keeley J.E. 2021. Wildfires and global change. Frontiers in Ecology and Environment 19(7) [doi | wiley | pdf | brief for managers]
[2] Pausas J.G. & Fernández-Muñoz S. 2012. Fire regime changes in the Western Mediterranean Basin: from fuel-limited to drought-driven fire regime. Climatic Change 110: 215-226. [doi | springer | pdf]
[3] Pausas J.G. & Millán M.M. 2019. Greening and browning in a climate change hotspot: the Mediterranean Basin. BioScience 96:143-151. [doi | oup | blog | pdf]
[4] Pausas J.G. 2017. Acabar con los incendios es antinatural e insostenible. 20minutos (Ciencia para llevar), 13 Julio 2017. [20minutos | blog]
[5] Keeley, J.E. & Syphard, A.D. 2019. Twenty-first century California, USA, wildfires: Fuel-dominated vs. wind dominated fires. Fire Ecology, 15, 24.
To generate wildfires we need some specific components (ignitions, fuel, and right conditions). Traditionally, this has been explained using the triangle approach [1] or the 4-switches approach [2]. We propose a more mechanistic model to explain wildfires, the threshold approach [3]. Under this view, wildfires occur when three thresholds are crossed (ignition, continuous fuel, and drought); and fire weather moves these thresholds to lower values and so it triggers the occurrence and spread of wildfires (Fig. 1). The size and duration of the fire largely depend on how long the fire weather lasts and the extent of the area containing suitable fuel.
Climate change increases the conditions conductive to fire, and thus it also increases the frequency in which some of these thresholds are crossed, extending the fire season and increasing the frequency of dry years. However, climate-related factors do not explain all the complexity of global fire regime changes as human factors are extremely important: humans shifts ignition patterns and modify fuel structure. Humans cause ignitions directly by accident or arson, but also indirectly by altering fuels that can make them more susceptible to ignitions (vegetation openings). Humans also modify fuel continuity, either reducing it (eg fragmentation) or increasing it (eg fire suppression). For instance, in many Mediterranean ecosystems, the drought threshold is crossed annually, and vegetation cover (fuel) is usually high enough for fire spread; thus, ignitions are a key factor. Larger populations of humans in the wildland-urban-interface will likely lead to increased ignition rates, and consequently higher probability of ignitions coinciding with extreme weather events to generate wildfires.
References
[1] Moritz et al. 2005. Wildfires, complexity, and highly optimized tolerance. P Natl Acad Sci USA 102: 17912–17.
[2] Bradstock RA. 2010. A biogeographic model of fire regimes in Australia: current and future implications. Global Ecol Biogeogr 19: 145–58.
[3] Pausas JG & Keeley JE 2021. Wildfires and global change. Front Ecol Environ. [doi | web | pdf]
Australia is a very flammable continent, and fires have been occurring there for millions of years. As a consequence, many plants and animals have developed adaptations and strategies to cope with recurrent fires. However, the current fire season in eastern Australia is really very severe, including not only very large fires but also high intensity firestorms. SE Australia has suffered other sever fire seasons in the past (an iconic example is the Black Friday bushfires in 1939). Why is this happening now? Here I’ve compiled key figures that help us to understand it.
In the last few years, Australia has been suffering an increase in temperature; on average, each year is hotter than the previous year (Fig. 1). In fact, 2019 was the warmest years, but also the driest year (with the lowest rainfall) ever recorded. December 2019, when most fires started, was climatically an extreme (Fig. 2). During the December heatwave (Fig. 3) some meteorological station (e.g., Penrith, near Sydney) recorded temperatures over 48oC, and the record of highest average maximum temperature for Australia was broken on two consecutive days (40.7 and 41.9oC on 17 and 18 Dec, respectively). January 4 was Canberra’s hottest day since records began (44oC). In such extreme weather conditions, ignitions easily become a wildfire (in fact, several of the wildfires started from a dry lightning), and fires spread very quickly in a vegetation that has been in a drought for many months. This generates not only huge areas burned (Fig. 4), but also very hot fires and strong uplift air columns that reach the stratosphere (pyrocumulonimbus). These are called firestorms. Firestorms produce there own winds and spread embers and the fire very fast; they even produce lightnings that generate additional wildfires. Firestorms produce extreme fire behaviour that is beyond the capacity of firefighters. In those fires, as it happens in volcanoes, the smoke reaches the stratosphere and circulates at very long distances (e.g., currently smoke from these fires has already reached South America).
The fire season has not ended yet. The ecological effects of these fires will depend on many factors (spatial variability of fire intensity, previous fires, species, etc…). The size and intensity of these fires suggest that they can have some negative consequences, but it is too early for any quantitative evaluation. Many plants are starting to resprout just few days after the fire, even under those drought conditions; some animals are leaving their hiding places, exploring the burned area, and carcasses are locally abundant suggesting patches of high animal mortality. We’ll see when will the rain come, and how plants and animals will respond. For humans, the consequences are catastrophic (fatalities, destruction of many infrastructures, smoke problems, etc.).
Fig. 1. In Australia, each year is hotter than the previous year, on average. From Australian Bureau of Meteorology
Fig. 2. December 2019 was climatically an extreme, unprecedented in relation to rainfall and temperature. Elaborated with data from Australian Bureau of Meteorology
Fig. 3. Global temperature in December 18th, 2019, as shown by Windy. Note also that part of the differences in temperature are due to the different time zones; i.e., middle of the day in Australia, night time in South America, and early morning in Africa.
Fig. 4. Major fires in south-east Australia by January 10th, 2020 (5,634,000 ha). From @eforestal [update Jan 18th: 6 millions ha]
Update (4/2020): For a map of the time-since-fire and fire severity across NSW fires, see: Bradstock et al. 2020, Global Change Biol., doi:10.1111/gcb.15111 (spoiler: most fires burned at relatively low severity!)
Update (2021): Pausas J.G. & Keeley J.E. 2021. Wildfires and global change. Frontiers Ecol. & Environ. 19: 387-395. [doi | wiley | pdf ]