DIN~ICA
QA COMBUSTlBlLlDADE NAS COMUNlDADES VECETAIS DA
IRESGRVA NATURAL DA SERRA DA MALCATA
Paula M. Fernandes'; Luis M. Ruivo2; Paula C.Gonqalves2; Francisco
C.ftego3;Sofia C. Da Silveira2
'Sec@o Florestal, UTAD, Quinta de Prados, SO00 VILAREAL; 'Reserva Natural
da Serra da Malcata, R. Bombeiros VolunLirios, PENAMACOR;3Centrode
Ecologia Aplicada Prof. Baeta Neves, ISA, Tapada da Ajuda, LISBOA.
[email protected];
A gestiio racional da ve etacia face ao fog0 requer informaq%o que
caracterize a sucesdo de com ustiveis. As comunidades arbustivas da Reserva
Natural da Serra da Malcata t6m din3micas do cornbustivel distintas. 0 s ciclos
tem orais de combustivel d o relativamente curtos (10-25anos) mas incluern
mo fifica56es notitveis na quantidade e qualidade do combustivel, sugerindo
que o fogo tern um papel ecol6gico importante. A substitui@o doos matos por
comunidades arb6reas autbctones resultaria em f o r m a ~ k svegetais de menor
eornbustibilidade, No entanto, a curto prazo, a exclus50 deliberada do fogo nas
comunidades arbustivas estudadas conduzir5 a indndios de grande
severidade.
Palavras-chave: Dinarnica de cornbustiveis; combustibilidade; comportamento
do fogo; comunidades arbustivas; Malcata; Portugal.
%
ABSTRACT
Fuel succession knowledge is required to define pro r mana ement
strate ies in fire-prone vegetation types. Fuel dynamics are G t i n c t witain the
shrub and types of Malcata Natural Reserve. The fuel cycles are relatively short
(10 to 25 years) but encompass important changes in fuel quantity and quality,
which suggests that fire has an important ecological role. The replacement of
shrubland by autochthonous woodland would result in less flammable
communities. However, in the short-term, deliberate fire exclusion in the
studied shrubland types
is conducive to highly severe wildfires.
Keywords: Fuel dynamics; flammability;-fire behaviour; shrubland; Malcata;
Portugal.
f
~
A mrnbustibilidade de uma forma~i5o vegetal classifica o seu potencia] de
cornportamento do fogo ((DUPUY, 1991), isto 6, as caracteristicas da frente de p r o p a g a e ~
do fogo (velocidade de avan~o, propriedades da chama, intensidade de libertaszo de
energia). 0 estudo da combustibilidade irnplica que as espgcies vegetais sejam
caracterizadas em fun~aoda sua faculdade para arder, sendo definida por parametros
como a carga de cornbustkl, a sua reparti~iopor classes de tamanho e estado rnorto ou
vivo, e o grau de compactag50 (FRANDSEN, 1983).
0 s combustiveis passam por modifica~6estemporais predominantemente regidas por
mecanisrnos biol6gicos, em analogia com a sucessao vegetal, e que condicionam o regime
de fog0 (SAPSIS & MARTIN, 1993). 0 conhecimento da sucessio do combustivel permite
ila~6esacerca do papel do fog0 no funcionamento do ecossistema (RUNDEL & PARSONS,
1979), e possibilita o delincamerito de estrat6gias flexiveis de gest50 do fog0 (ROTHEWEL
& PHILPOT, 1973), incluindo a racionaliza~Sodas intewen~6essobre os combustiveis
(FENSHAM, 1992).
0 abandon0 das priticas tradicionais de agricultura ao longo das Cltirnas d6cada
traduziu-se nurn aumento gradual da carga de combustivel nas diversas cornunidades
vegetais da Reserva Natural da Serra da Malcata (RNSM). O presente estudo tem corno
objective a quantificas50 da combustibilidade bem corno a caracteriraGo da sua dindmica
temporal nos principais t i p s de vegetaq8o aut6ctones da RNSM.
2
METODOLOCIA
Seleccionararn-se 18 esphcies arbustivas, julgadas as mais representativas nas
comunidades vegetais da RNSM. A sua amostragern destrutiva permitiu o dlculo dos
parsmetros estruturais que caracterizam cada uma das espgcies corno combustivel (RUIVO,
2000),bem corno o desenvolvirnento para cada espcie arbustiva de rnodelos d e predieo
da carga de combustivel, da reparti~zopor classe de tamanho, e da percentagern de
combustivel morto por classe de tamanho, utilizando a altura ou o volume corno variAveis
independentes. Quantificou-se tamb6m a estrutura fisica da folhada originada pelas
espkcies arb6reas existentes.
A deterrnina@o da cornbustibilidade A escala da comunidade, categorizada por
esp6cie dominante, considerou 7 tipos de vegetaco arbustiva (Charnaespartium
tridentaturn, Cistus ladanifer, C. ladanifer x Erica australis, Cflisus multiflorus, C. striatus,
Erica australis, e Erica umbellata) e 4 tipos de vegeta~zoarMrea IArbutus unedo, Quercus
pyrenaica Mesomediterrineo e Supramediterraneo, e Quercus rotundifolia). As equaq6es
preditivas aplicaram-se a 67 locais para os quais existia informaf5io estrutural (altura e
percentagem de coberto por esp6cie) medida em transectos' de 2 0 ~ 0 ~rn5ou 10x1 m em
diversos momentos no tempo. Aquando da ocorrgncia de especies nZo abrangidas pel0
Transectos pennanentes instalados em 1991 no h b i t o dos estudny "Dinhica Natural da VegetaFgo" e
"Maneioe Gestiio de Habitats Naturais"
I
I
i
i
programa de amostragem, utilizaram-se as equac$es
morfologicamente mais semelhantes.
corr~spondentes as especies
A idade da comunidade em cada local (tomada como o tempo decorrido desde a
ljltima perturbaq50) determinou-se por contagern dos an&is de crescirnento imediatamente
acima do nivel do solo em sec~eesde caules das esp6cies arbustivas dominantes.
A modela~Hoda dinsmica temporal do combustivel recorreu a tkcnicas de regress50
n50-linear e foi efeauada com o software IMP (SAS Institute, 1996).
A simula@o do comportamento do fog0 em cada tipo de vegetaqiio recorreu ao
sistema BEHAVE (ANDREWS, 1986) do U.S. Forest Service, alicer~adono modelo de
propaga~50de ROTHERMEL (1972).
3
RESULTADOS E DISCUSS~O
ki curvas que descrevem os padrBes temporais do cornbustivel (Quadro 1, Figura 1)
correspondem funsdes de um dos tipos
1) y = a t b
2) y = a [l-exp (-b t)]
3'
a
=
(1 + exp ( b + c t))
sendo t a idade da comunidade em anos. Na forma funcional 21,dita monomolecular
ou exponencial assimpt6tica, o coeficiente a representa a carga de combustivel no
equilibrio ou steady-state, correspondente ao momento temporal 3/b. Da sua aplica~5o2
carga de combustivel fino (a mais relevante para os propbitos deste estudo) 0bti.m-se os
valores do Quadro 1.
A qualidade do ajustamento dos modelos aos dados foi excelente (Erica australis) ou
boa (restantes comunidades), com excepc5o dos giestais, para os quais se verificou urna
d i s p e d o bastante acentuada em torno das curvas.
A variac;%on%oexplicada pelos rnodelos foi confrontada com as caracteristicas da
esta@o (altitude, declive, exposi~80,afloramentos rochosos) e tip0 de perturba$io,
mas em
nenhum dos casos se encontraram rela~bessignificativas.
As comunidades dominadas por Erica australis e C. tridentaturn possuem a dupla
possibilidade de se propagarem vegetativa e seminalmente, apesar do primeiro mecanismo
dominar (OJEDA et al., 1996; SILVA, 1996; IGLESIA et a/., 1998). Em consequCncia desta
elevada capacidade regenerativa o equilibrio alcanca-se muito rapidamente,
respectivamente em 9 e 14 anos. As restantes comunidades nZo s6 requerem mais tempo (2
volta de 20 anos ou mais) para que a sua biomassa fina atinja o mbimo, como esse valor se
queda bastante aqu6m [aproximadamente metade) daquele que caracteriza as primeiras
forma56es. 0 acr6ximo liquid0 media anual de combustivel fino ate ao momento do
equilibrio 6 d e 2 t ha-1 para a E. australis e 1,5 t ha-l para a C. tridentaturn, mas apenas de
--
-
Quadro 1 - Idade, estrutdra e cargas de c o m t r u ~ t i v ecorrespond~ntes
l
ao estado de
equilibr~odas cornunidades arh~i.-.~ivas.
--.-
Cornunidadc
EAUS
CHTR
EUMB
CILA, ClLA x EAUS
CYMU, CYST
-
t
anos
9
14
19
20
26
-
;I
c
rn %
0,7 113
0,6 91
0,6 12.1
1,0 91
1,6 106
Wc6mm W i b m r n rnorto W r 6 m m rnorto
t haml
t ha-l
t ha-'
-A-
18.4
4,3
20,6
10,4
2,2
8,3
12,2
10,CI
0,4
0,8
2,8
3,O
--
0,3
0,6
0,s
t = idade nccessaria para alcanqar 95% da c a r p de combustivel fino no estado de equilibrio;
h = altura da vegeta~ao;C = colerto arbustivo; W = carga de combustivel.
EAUS = Errca australis; CHTR = C h ~ r r ~ ~ e s p a r t iirident.~turn;
um
EUMR = Eric~clmbellata; CILA
= Cistus ladanifer; CYMI.) = Cyt~susmult~florus;CYST = C. striatus.
A rapidez de recuperaq20 das cornunidades de f, australis e 6 ainda rnais evidente ao
observar a Figura I , que lndira um crescimento na biornassa total de 5 t haw1ano-l durante
os quatro prirneiros anos ap6s a perturhacio FERNANDES et a/. (1998) reportam para estas
comunidades no Parque Natural de Montesinho urna acurnulaq20 rnkdia de 5,s t ha-1 urn
ano ap6s fogo controlado. Trata-se de urna produtividade relativamente elevada, urna vez
que as comunidades arbust~vasmediterrineas acumulam tipicamente entre 1 e 4 t ha-1
ano-1 (SPECHT, 1981 j.
Nos tipos d e vegetacao de maior porte ocorre urna acumula@o substancial de
combustivel > 6 rnrn apos a idade de equilibrio. As comunidades de E. australis atingem as
3 5 t ha-1 de biornassa aerea total por volta dos 16 anos de idade e os estevais ultrapassam
25 t ha-l ap6s 20 anos. N o caso dos giestais os dados disponiveis apontarn para um
acr6scirno aproximadamente linear da biomassa total corn o tempo (alrancando 40 t ha-l
aos 30 anos de idade), tendo sido impossivel deterrninar urrr limite de acumula@o. Talvez
este mkxirno ocorra em idades posteriores aquelas que forarn arnostradas, ou, havendo a
evoluqZo gradual para urna forrna~aoflorestal (ou pr6florestal), seja um valor d e dificil
A d i d m i c a temporal do combustivel n i o se restringe a acurnulaqiio de biomassa.
Ocorrern outras rnodifica@es de cariz estrutural na aloca@o de cornbustivel por classe d e
tarnanho e estado morto o u vivo, bem corno no grau de porosidade.
A representatividade d o combustivel fino dirninui ao longo do tempo de forma pouco
dramatica, rnantendo-se sempre acirna de 40% da carga total. A taxa de dirninuiqlo C
identica e m todas as cornunidades, d~stinguindo-sea carqueja pela maior lentid50 e pela
manutenG30 de uni valor superior a 80% em todas as fases de desenvolvirnento.
A proporqio de combustivel fino morto segue duas tendsncias distintas. Nas
comunidades de carqueja e esteva estabiliza por volta dos 8 anos de idade,
respectivamente em 50% e 20%, enquanto que nas restantes comunidades vai aumentando
continuarnente com o tempo, sem contudo ultrapassar 30%.
Finalmente, o desenvolvimento das cornunidades 6 acornpanhado por urna
rarefacqso progressiva da biomassa <6 mm em r e l a ~ i oao volume ocupado. Ou seja, a
quantidade de combustivel aumenta ao longo do tempo corn o aumento da ocupaqgo
espacial, mas esse acrescimo n i o e proportional ao acrescirno e m volume. Distinguem-se
tr6s situaqbes: a carqueja, que tende para uma rnassa vol~irnicade 3 kg rn-3, a urze E.
australis, que tende para 2 kg rn-3, e as restantes especies, que tendern para 1 kg m-3.
A progress20 temporal da IenhificaqZio, diminui~aoda representatividade da biomassa
viva e da densidade da copa podern ser interpretados como indicadores de senescencia das
plantas. As comunidades de carqueja apresentam evidencias claras de senesdncia desde
bastante cedo, o que tinha j6 sido observado por FERNANDES & REGO (1998) em Trh-asMontes. Tambrn CALVO et a/. (1998) encontraram evidencias de envelhecimento em
matos de Erica australis apenas corn 9 anos de idade em Lean, Espanha.
0 4 8 1216202428
0 4 8 1216202428
Idade, anos
Idade, anos
CHTR
C
0 8 1624
Idade, anos
0
4
8
12
I
L
16 20
A
,
C UAx6 A US
24 28
Idade, anos
Figura 1 - Dinirnica do combustfvel nas cornunidades arbustivas da RNSM. As curvas
correspondentes a cada comunidade n5o Go extrapoladas para IA das idades
obsewadas.
Se as comunidades arbustivas da RNSM sofrem altera~besestruturais ao longo do
tempo 6 Bbvio que o mesmo sucede com a sua combustibilidade, presumivelmente no
sentido da severidade crescente do cornportamento do fogo, uma vez que a
TamMrn as formaf6es florestais de medronheiro, carvalho e azinheira teao
dindmicas de combustlvel prbprias, mas os dados disponiveis nSo permitem a sua definiFgo.
0 s pardmetros m6dios de cada tip0 de bosque (Quadro 2) permitem, no entanto,
desenvolvimento de modelos de combustivel, que assumiremos representarem
respectivos tipos de vegeta~5ona maturidade. Seguindo o rnesmo procedimento para a
matos, corn base nos dados do Quadro 1, 6 possivel comparar as combustibilidades do,
vhrios t i p s de vegeta~%o
(Figura 2).
Quadro 2 - Estrutura e cargas de cornbustivel rnkdias nas cornunidades arkreas.
QwR
ParAmetros
Folhada, t ha''
h arb., rn
C arb., %
W arb. c 6 rnrn, t ha-l
5,1
1,2
12
1,49
W arb. <6 mrn morto, t ha-I
W arb. >6 mm rnorto, t ha-I
C herb., 46
C fetos, %
0~26
011*
* QpyR
mesomedit. supramedit.
4,3
4,3
qROT
7,6
1,3
40
4,16
03
0,6
60
2,84
38
1,12
0,41
0,16
1,27
0,03
0,34
0,11
4
14
9
0
25
9
5
0
*
As duas comunidades de Q. pyrenaica do significativamente diferentes
(pc0,05) entre si para todos 05 parimernos, except0 coberto herbiceo.
AUNE = Arbutus unedo; QWR = Quercus pyrenaica; QROT = Q.
rotundifolia
AUNE
QPYR supramed.
QROT
3
3
U
CILA
EUMB
QPYR meaomsd.
EAUS
CHTR
I
Lntensidade ffontal do fogo, MWIm
Figura 2 - Cornbustibilidade potencial das comunidades vegetais da RNSM, corn base na simulaGo
do comportamento do fogo sob condiqhes extremas de perigo rneteorol6gico (hurnidade do
combustivel morto = 6%, humidade do combustivel vivo 70%, velocidade do vento i superficie =
-
2 0 km h-1) . A seta indica o lirnite da possibilidade de convolo frontal de urn indndio (HIRSCH,
1996).
A Fig. 2 indica que os niveis de comportamento do fogo nos bosques da regiiio
(nomeadarnente nos de medronheiro e carvalho negral supra-rnediterrbnico) G o
geralmente menores que nas cornunidades arbustivas, especialmente aquelas dominadas
por carqueja e giestas. i necesssrio referir que os valores de intensidade do fogo para as
comunidades arb6reas esao sobrestimados, urna vet que as condisdes ambientais de
simula@o foram identicas aquelas utilizadas para os matos; na verdade os teores de
humidade do combustivel morto e vivo ser%o superiores sob coberto arMreo, e a
velocidade do vento grandernente reduzida 0 contraste entre o comportamento potencial
do fog0 numa comunidade arbustiva e num bosque seri mbirno se o combustivel florestal
se resumir b folhada; nesta situa~goextrema um incCndio que entre num carvalhal ver6 a
sua intensidade reduzida para niveis pr6prios de urn fogo controlado, enquanto que num
medronhal ou azinhal o fogo se extinguir6.
Assumindo que na ausbncia de perturba~besas comunidades de matos podergo dar
origern a forrnaq6es arMreas, 6 entio possivel estabelecer um paralelo entre a sucess=io
vegetal e a sucess%oda combustibilidade. A complexidade, diversidade e heterogeneidade
acrescidas das forrnas6es arb6reas corresponderi uma menor combustibilidade em rela~Ho
b hipoteticas anteriores etapas da sucessZo. No entanto, a informa~iioexistente n l o
permite dexrever corno 6 que a combustibilidade evoluir6 na transif50 do matagal para o
bosque, nem ao longo do ciclo de vida deste.
Os resultados obtidos neste estudo permitem aplicaqks 6teis no arnbito da
cartografia do perigo de inckndio, do planearnento da gest5o de combustiveis, ou at6 na
deriva~sode estimativas da forragem disponivel para herbivoros.
As cornunidades estudadas apresentarn dinPmicas do combustivel distintas, cujo
conhecirnento permite programar racionaimente as acq5es de gesao do combustivel. As
comunidades arbustivas da Malcata exibem ciclos temporais de combustivel relativamente
curtos, que grosso rnodo variam no interval0 10-25 anos. Durante este periodo de tempo
ocorrern modifica~besnoaveis na quantidade e qualidade do combustivel: um aurnento
riipido da carga de combustivel, especialmente nos matos de C. tridentaturn e E. australis;
uma proporqCo crescente do combustivel fino inclui-se na categoria de material morto,
podendo variar, no final do ciclo, de 20 a 50% da carga total; o grau de porosidade do
complexo-combustivel aumenta com a idade da formaqgo.
Os padrks temporais detectados neste estudo sugerem que o fogo desempenha urn
papel importante no funcionamento do ecossistema (MINICH, 1983; CHRISTENSEN 1987).
lndependentemente da existtincia ou n%o de uma fonte de igniqgo, 6 a sucessiio da
combustibilidade que determina o periodo de tempo minimo possivel entre dois fogos
sucessivos. Assim o parecern indicar (apesar de se desconhecer a idade mkdia de cada
comunidade na regi5o) as idades mbimas observadas para cada tip0 de comunidade: os
t i p s de vegeta~gocorn ciclos de combustivel mais ripidos tendern a ter menores idades,
portanto frequgncias de fog0 maiores.
0 s resultados indicam que uma eventual substitui@o dos matos por comunidades
arb6reas resulta em forrnaqks vegetais menos susceptiveis aos indndios: na ausCncia (por
ao fogo (MUTCH 1970). No entanto, a curto prazo, a exclusb deliberada do
comunidades arbustivas estudadas condur a aumentos progressives da combustihi
consequentemente a indndios potencialmente cada vez mais severos, partanto ds
difrcil supresGo e mais extensos. Por sua vez, este aumento na emla espa
perturba~iiooriginar6 uma paisagem crescentemente homoggnea, corn perda do a
padriio em mosalco, e corn todas as implicacSles negativas dai decorrentes.
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