森林火災は水文地質学的不安定性にとっても悪いニュースだ

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火災の増加により、水の浸食作用に対してさらに脆弱になります。したがって、彼らの健康のためには予防が必要です。

2018年6月7日、昼食後、スーサ渓谷下流部のブソレーノの一部の住民はこう考えたであろう。 ドルチェネラ, 、「奪う黒い水」、「不運」と「苦い地層」について歌ったデ・アンドレの歌で、瓦礫が山から街路に向かって落ち、幹や岩を引きずりながら流れていくのを見る。それから車、庭の門、子供用の滑り台。高地に冷たい空気が満ちた地中海低気圧によって天候が不安定になり、局地的に激しい嵐が発生しました。 ブッソレーノの山中で. 。その日、何世紀にもわたって落石や雪崩から街を守ってきた森に覆われた山々が、 国中に降り注いだ 瓦礫は1万5千立方メートルから2万立方メートル。

ブソレーノ、2018 年 6 月 7 日の土石流の影響 © イタリア気象協会

気候変動のせいだったのでしょうか?たとえそれがどれほど激しく局地的であっても、地球温暖化と単一の嵐との関連性を確実に証明することは困難です。しかし、気候危機はブソレーノに影響を与えました。 決定的な役割. 。8月末 2003 中央ヨーロッパとアルプスが直撃を受けた 熱波 それはすべての歴史的記録を破りました。その頃、ブッソレーノの山中で、前例のない夏の火災が発生しました。 彼は旅行していた 500ヘクタール ブナ林, 、火災の影響をほとんど受けない森林種。しかし、森林は数年後に自然に回復することができました。それは、燃えても地面に残った幹が土壌を侵食から守り、植生が再成長する条件を作り出していたからです。しかし、10月に 2017 新しい火事 およそ燃えました 4,000ヘクタールの森林, 、2003年の災害後に蓄積されたすべての丸太を消費し、ブソレーノの上の斜面の土壌を1200℃の炉の中にいるかのように「調理」しました。それから数カ月後の6月、 2018, 、ブッソレーノの町の土石流は、多くの人に「ドルチェネーラ」だけでなく、 本当の危険 気候危機が伴うことと、それが明らかにする予測不可能なリスクについて。

火災により森林は水の浸食を受けやすくなる

通常、 森は水の動きを変える そして斜面に沿った堆積物。葉は雨滴を遮断し、湿気を発散させます。蒸発散量, 一方、森林の土壌は深部への水の浸透を促進します。結果として 木々の働き 一般に、斜面を流れ下流の水路網に運ばれる水の量が減少します。地表流出は、雨の影響と相まって、斜面からの土壌の損失や水路網内の堆積物の移動を伴う浸食を促進するため、森林の存在は浸食に寄与します。 肥沃な土壌を保持し、浸食を軽減します 水路での固体輸送。水文学的バランスにおける森林の有効性は、土壌の物理的特性、斜面の傾斜、森林の管理または劣化行為(たとえば、 土壌保護介入, 、 森林伐採, 、 火災, 、都市化)。平均すると、森は 減らす 同様の土壌と傾斜を有する牧草地や農地と比較して、流出と表面侵食が 15 ~ 30 パーセント減少します。

いつ 激しい火災 森林に到達し、植物の覆いの一部を除去すると、流出と水の浸食が直ちに増加します。このような増加は、 洪水現象を悪化させる 焼失した森林の下流の都市部および都市近郊地域で発生し、人々とインフラに被害を与えています。これらの結果の深刻さは、火の強さ:強度の低い火災の場合、樹皮への影響は限定されますが、激しい火災では幹と樹冠がほぼ完全に燃え、土壌は非常に高温(最高 600 ~ 800 °C)に達する可能性があります。一方で、ゴミや植生の除去 遮断と蒸発散を削減します, したがって、地表流出となる雨の量が増加します。一方、植生の保護を奪われた土壌は、 侵食を受けやすい 雨と水の流れで決まります。最後に、火災によって放出される熱 土壌の性質を変える, 有機物の一部を消費して土を作ります。 部分的に防水性がある, したがって、水を浸透させる能力が低くなります。灰は土壌の細孔を詰まらせる可能性があり、土壌の浸透性を高め、斜面から水路に運ばれる可能性があります。

火災から1年目、 地中海地域における土壌損失 1ヘクタールあたり50~60トン程度の値に達する可能性があり、これは農村部の許容値の5~6倍の浸食速度です。火災の強さに応じて、数か月から数年までの一定期間が経過すると、流出と浸食は火災前の値に戻る傾向があります。 自然回復 植生の減少と土壌の変化の多かれ少なかれ完全な消失。

Incendio pineta Spagna
激しい火災に見舞われた松林(スペイン、カスティーリャ・ラ・マンチャ州リエトル)の画像:a) 植生が完全にない斜面。b) 斜面から水路への灰の輸送。c) 斜面の麓の激しい浸食。d) 火災直後の自然主義的な工学技術による斜面の強化 © Manuel Esteban Lucas-Borja

幸いなことに、 火災の影響を軽減することができる そして火災前の水文状態への復帰を加速します。の アメリカ合衆国, 、オーストラリア そして、程度は低いですが、 スペイン そして ポルトガル いわゆる「」の先駆国です。火災後の管理森林環境における、つまり介入の適用において 土壌保全, 、 の 森林再生 そしての 防止 火災が収まった後でも、非常に広範囲にわたる将来の火災の発生を防ぐことができます。 介入 植林、種まきなど、 マルチング, 、耕耘および建設 横断構造 その目的は、植生の回復、残留燃料の除去、雨や水流による浸食からの土壌の保護、谷間地域への土砂の輸送の削減です。それも可能です 水路に介入する 建物 小さな障壁 海流によって運ばれる土砂を保持し、洪水の拡大を遅らせるため。

Processi idrologici
管理介入の有無にかかわらず火災前後の水文学プロセスの図

火災の影響を受けた森林土壌における「火災後の管理」の仕組み

  • 植林 植物の被覆を増やし、火災の影響を受けた土壌の水文学的特性を改善します。しかし、森の苗木には、 時間が必要です 成長するために:火災前の植生を完全に回復するには数年かかります。あなたもそうする必要があります 樹種を慎重に選ぶ 植える:松などの一部の木は土壌の撥水性を高めますが、可燃性の高い木を植えると将来の火災の危険性が高まります。
  • そこには マルチング (マルチング)は、有機材料(わら、葉、細断した樹皮、削りくず)を1ヘクタールあたり約1〜10トンの量で土壌の表面に適用することから構成されます。正しく迅速に実践すれば、マルチングは表面の流出と土壌の損失を大幅に軽減するだけでなく、 土壌の質を改善する 有機物質、栄養素、ミネラルの供給のおかげです。土壌の 80% をカバーする処理により、 減らす 未処理地域と比較して、表面流出は 50% 以上減少し、土壌損失は 890% 減少しました。さらに、適用された材料と成長する植生の両方が湿度を高め、蒸発を減らし、土壌の温度変化を緩和します。これらの効果のおかげで、 マルチング è なる 最も広く使用されている火災後の土壌保全技術の 1 つ 世界的に。有機残留物は田舎の環境で簡単に見つかり、扱いやすいため、処理コストが低くなります。場合によっては、残留物を農業機械やヘリコプターで配布することで、広い焼け跡を比較的迅速に処理できるようになります。いくつかの デメリット, 森林植物への寄生虫の侵入や風による物質の飛散などの危険性は、森林自体からの森林残渣、例えば木材チップを使用することで制限できますが、より高い線量を散布する必要があります。
  • 横断構造 それらは不活性材料、砂利、石、または木材で建てられ、焼けたまたは燃えていない木の幹を斜面の最大傾斜に対して垂直な方向に配置します。これら 構造物 彼らはとして行動します 水と土砂の流れに対する障壁i、最大 40 パーセントの固体材料を保持し、長期的な効果と低い経済負担を実現します。 十年くらい経ってから 中長期的に構造物の適切な維持が保証される限り、これらの介入により、火災からの生態学的状態と土壌の水文学的な「機能」をほぼ完全に回復することができます。
Ripristino bosco
木の幹に柵を設けた森林斜面の火災前の状態を段階的に復元(スペイン、カスティーリャ・ラ・マンチャ州、リエトル) © Manuel Esteban Lucas-Borja
  • 土づくりの技術, テラスなどの対策は、斜面の形態、土壌の特性を変更し、浸透を高めることを目的としていますが、一般に他の火災後処理に比べて効果は低くなります。したがって、これらのテクニックを採用することをお勧めします 他の治療法と組み合わせて その効果を高めるために。他の技術には、火災の影響を受けた斜面の植生の再生と土壌の安定化を支援するために、天然繊維のネット、マットレス、またはロールの使用が含まれます。
  • そこには 手綱構造 水路では、流れの速度が低下し、洪水によって運ばれる土砂の堆積が促進されます。小規模な水路では、手綱はわら俵、木、または石(バラか蛇籠状に配置)で作られ、まれにコンクリートで作られます。ただし、このテクニックの有効性は、 それは最適ではありません, 、ダムは細かい堆積物や灰を透過しやすく、決壊する可能性があるためです。さらに、火災後数年以内に物質の貯蔵能力が枯渇する傾向があります。

確かに 予防は治療よりも優れている. 。森林火災の発火と延焼を回避することは、水文地質学的不安定性を回避するための最も効果的で低コストの戦略です。たとえば、次のように採用できます。 予防技術 いわゆる 規定の火災, これは、専門家による計画的な植生への火の適用で構成されます。つまり、衝撃を最小限に抑え、火災時の可燃物の量を減らすなどの管理目標を達成できるように、正確な要件が採用されています。この手法はいくつかの国で一般的に使用されており、確立されつつあります イタリアでも 一つとして 効果的なツール 森林火災の防止のために。規定の火災は限られた量の熱を地面に伝達するため、激しい火災の場合のように、地面の性質に重大な変化を引き起こすことはありません。ただし、特に激しい用途では、流出および侵食現象が悪化する可能性があります。このような場合、効果的な戦略は次のとおりです。 規定の消火活動と適時のマルチングを組み合わせる 少なくとも最も急な地域では植物の残留物が含まれています。最近のもの 調査 カラブリア州では、土壌が規定の火で処理され、その後、土壌が覆われることを強調した。 マルチング 新鮮なシダ (下草で簡単に見つかります)は、焼失したが未処理の地域と比較して、流出を20パーセント、土壌の損失をほぼ80パーセント削減できます。

Fuoco prescritto
規定の火災の適用 (a) とオーク林 (レッジョ カラブリア州サモ) の実験区画での流出と水の侵食のモニタリング (b) © Bruno Gianmarco Carrà / Demetrio Antonio Zema

コンピュータモデル の予測のために 将来の気候変動 ~の期間の増加を予測する 干ばつ, 、から 平均気温 そして降雨強度 地球規模で、少なくとも今後80年間は。これにより、火災、洪水、水文地質学的不安定の両方のリスクが悪化します。そうすれば彼らは 予防技術の必要性がますます高まっている 深刻な水文学的および地質学的リスクが生じる可能性のある地域を制限するための森林火災の防止、および火災の影響を受けた森林の土壌保全戦略。タイムリーかつ効果的な介入が可能 損傷を防ぐ 洪水、地滑り、浸食を防ぎ、焼けた森林の下流地域の人々とインフラに対する危険を軽減します。 投資と必要なケア のために 森林を守る 極端な降雨などの自然の脅威や、放火や不注意による火災などの人為的な脅威によるものです。これらの危険に対処しなければ、 ~の不可欠な遺産を自分たちから奪う 生物多様性 そしての 生態系機能 私たちの生存を支えるために。

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