En los últimos años, hemos sido testigos de un preocupante aumento en la frecuencia de los incendios forestales. Las campañas de prevención de incendios forestales siguen siendo cruciales, y especialmente cuando se pronostica un verano seco. Estas condiciones atmosféricas aumentan considerablemente el riesgo de incendios, haciendo que la preparación y la prevención sean más importantes que nunca.

En esta entrada, abordaremos un fenómeno que puede desencadenar incendios forestales, a menudo incontrolables y de difícil acceso para su extinción: los rayos latentes. Descargas eléctricas que pueden permanecer «dormidas» durante días o incluso semanas, antes de que las condiciones sean adecuadas para que el fuego se desate. Este fenómeno hace que los rayos latentes sean una causa invisible y traicionera de incendios forestales.

¿Cómo se genera un rayo latente?

El hold-over lightning o rayo latente es un fenómeno en el que un rayo llega a tierra, pero no produce un incendio forestal inmediato. En cambio, la energía del rayo puede permanecer almacenada en el suelo y raices durante varios días o semanas. Si las condiciones son favorables, como un clima seco y cálido, puede reactivarse y producir un incendio forestal.

Existen varios factores que contribuyen a la ocurrencia del hold-over lightning. En primer lugar, se necesita una tormenta eléctrica con suficiente intensidad para generar rayos latentes. Además, el impacto del rayo debe ser lo suficientemente fuerte para crear una descarga eléctrica que penetre en el suelo y genere una carga eléctrica residual. La topografía y la composición del suelo también pueden influir en la duración y la intensidad de las cargas eléctricas residuales.

Incendios asociados a los rayos latentes

Cuando un rayo impacta en un árbol, la descarga eléctrica puede penetrar en su interior, llegando hasta las raíces. Aunque no se produce la ignición del árbol de inmediato, ya que no dispone de suficiente oxígeno, comienza a producirse una combustión interna lenta que puede persistir durante 24 a 48 horas, e incluso en algunos casos hasta varios días después del impacto del rayo. Sin embargo, cuando las condiciones meteorológicas cambian, como un aumento del viento o una disminución de la humedad, el árbol puede incendiarse de forma repentina, dando lugar a un incendio forestal.

Este proceso subraya la importancia de la vigilancia continua y la preparación incluso cuando las condiciones parecen estar bajo control. La combinación de rayos latentes y un entorno seco puede transformar rápidamente un área tranquila en un escenario de emergencia.

¿Podrían los Rayos Latentes Provocar Incendios en España?

Sí, es posible que se produzcan incendios provocados por rayos latentes en España. Durante el verano, cuando las tormentas eléctricas son más frecuentes, las condiciones son propicias para este fenómeno. Aunque el porcentaje de incendios provocados por rayos en España es de alrededor del 5%, su detección tardía. El difícil acceso y la cantidad de combustible hacen que estos incendios sean especialmente peligrosos para nuestros bosques.

Un estudio realizado en España sobre los bosques mediterráneos entre 2009 y 2015 recopiló datos de 2702 incendios forestales iniciados por rayos. Estos datos fueron utilizados para analizar la frecuencia y la duración de los tiempos de retención de estos incendios, también conocidos como LIWs (Lightning-Ignited Wildfires). La información contribuyó a una base de datos global que registra los tiempos de retención de incendios causados por rayos, ayudando a entender mejor este fenómeno.

Además, el bioma es un factor importante en la relación entre los incendios forestales y el tiempo de retención de los LIWs. Por ejemplo, los bosques mediterráneos, conocidos por su clima cálido y seco, tienen una alta frecuencia de incendios forestales. Estudios en España, Portugal y Francia encontraron que los tiempos de retención de los LIWs varían desde 1.6 hasta 15.9 horas, con una mediana de 5.7 horas. En contraste, los bosques boreales, con su clima frío y húmedo, tienen una menor frecuencia de incendios.

En los útlimos años, se han documentado incendios forestales provocados por rayos latentes en España. Son destacables el incendio en el Parque Natural de Sierra Nevada en 2005 y en el Parque Nacional de las Tablas de Daimiel en 2012.

Innovación en la Detección de Rayos Latentes

Desde Meteoclim, estamos comprometidos con la prevención y detección temprana de este fenómeno. Hemos desarrollado un producto para la detección de rayos que permite categorizar aquellos que son potencialmente latentes. Utilizando el índice de Ångström, que estima la probabilidad de ocurrencia de incendios forestales causados por rayos a partir de la humedad relativa y la temperatura, podemos identificar áreas de alto riesgo.

El índice de Ångström se calcula a partir de la humedad relativa y la temperatura, y se presenta en cinco categorías que indican la probabilidad de ignición. Valores más bajos del índice de Ångström se correlacionan con una mayor probabilidad de ignición.

Conclusiones

La detección de los rayos latentes es fundamental para mejorar las estrategias de prevención y respuesta ante incendios forestales. Con la innovación en productos de monitoreo y la investigación continua, podemos proteger mejor nuestros bosques. En Meteoclim, desarrollamos herramientas avanzadas para la detección de rayos que ayuden en la toma de decisiones. La combinación de tecnología, investigación y conciencia pública es clave para enfrentar los desafíos que presentan los incendios forestales en un clima cada vez más impredecible.

Referencias

• J.V. Moris et al.: A global databas on holdover time of lightning-ignited wildfires.
• Copernicus Climate Change Service
• Pineda, N., & Rigo, G. (2017). Characterising the holdover phase of lightning-ignited wildfires in the Mediterranean region. Science of the Total Environment, 586, 951-961.
• MedForest. (2023). Lightning-ignited wildfires and holdover time.

En este artículo daremos un breve resumen de las variables básicas que caracterizan el estado y la evolución de los incendios forestales, y abordaremos el tema de los índices de riesgo que se calculan a partir de datos meteorológicos.

El triángulo del incendio forestal

Basándonos en la explicación del triángulo del fuego (Figura 1.), la propagación se rige básicamente por el combustible, la topografía y la meteorología, y los tres factores determinantes de cada uno de ellos: el combustible viene caracterizado por su tipología, su cantidad y la humedad que contiene, mientras que la topografía se caracteriza por el relieve, la pendiente y la orientación. Los factores meteorológicos están condicionados básicamente por tres escalas temporales: el tiempo pasado que determina el estado de los combustibles, las condiciones actuales que se comportan como un factor desencadenante, y el tiempo futuro que marca la propagación y el desarrollo del incendio. Las variables meteorológicas que se deben tener en cuenta, son principalmente la temperatura, la humedad relativa y el viento.

Antes de detallar el papel de cada una de esas variables, dedicaremos unas líneas a la influencia de las condiciones de estabilidad, ya que la estratificación atmosférica también juega un papel importante a la hora de determinar la peligrosidad del incendio. Las condiciones inestables normalmente dan lugar a desarrollo rápido, sobre todo debido a la turbulencia elevada que presenta el campo del viento. Al contrario, la estratificación estable favorece que las propagación sea más lenta, aunque en este caso también pueden darse situaciones peligrosas (Figura 2.): en días de primavera u otoño, cuando la inversión térmica nocturnal se rompe por la mañana, el cambio abrupto del estado de la capa límite puede provocar una progresión explosiva del incendio.

Temperatura, humedad relativa y viento como factores determinantes

A mayor temperatura corresponde normalmente menor humedad relativa, y como consecuencia, la humedad en los combustibles también disminuye, ya que está altamente relacionado con la disponibilidad para la combustión. Generalmente se puede decir, que por debajo del 30%, es un indicador de riesgo de incendio forestal, y de su fácil propagación.

El efecto del viento sobre los incendios es un factor crucial en su evolución. Favorece la desecación del combustible, aumenta la intensidad del incendio al aportar oxígeno, e incrementa la velocidad de propagación. Un campo de viento variable puede ser muy peligroso, al cambiar la dirección de propagación incrementando el peligro para los bomberos. Además, puede reavivar fuegos o frentes mal apagados, y ofrece mayor alcance de chispas, originando focos secundarios (Figura 3.).

Términos básicos para describir el comportamiento del fuego

A continuación definimos las cuatro variables básicas que caracterizan los incendios forestales, sobre todo desde el punto de vista de los medios de extinción. El cálculo de esas variables normalmente se basa en métodos semi-empíricos que incluyen la descripción física de la propagación de los incendios basándose en los campos meteorológicos.

La velocidad de propagación es la distancia que recorre el frente del incendio por unidad de tiempo. Está relacionada con el viento, pendiente, disponibilidad del combustible, y de forma implícita con la temperatura y la humedad del combustible. Es un factor determinante para que el incendio esté dentro de la capacidad de extinción. En caso contrario, si el frente de la llama no se puede apagar a una velocidad mayor de la que el mismo crece, estará fuera de la capacidad de extinción, y el incendio se puede dar por controlado. Bajo condiciones meteorológicas «favorables» la velocidad de propagación alcanza los 3-5 km/h, y en condiciones extremas puede rozar los 7-9 km/h.

Otra variable crucial es la longitud de llama (Figura 4.), que es la distancia entre la base de la llama y su extremo. El término “longitud” viene del hecho de que que la propagación normalmente está inclinada por el viento. Es otro dato importante para conocer si el incendio está dentro de la capacidad de extinción. Su valor ronda los 0-2 metros bajo condiciones normales, y supera los 3.5 m bajo condiciones extremas.

La intensidad lineal del fuego es la cantidad de energía emitida por unidad de tiempo y unidad lineal por el frente del incendio. Este factor es el que realmente limita la capacidad de extinción. A efectos prácticos se estima en función de la longitud de llama.

El calor por unidad de superficie es la cantidad de calor generado en el incendio por unidad de superficie. Depende del modelo, carga y disponibilidad del combustible, de la meteorología y la topografía.

Riesgo de incendios forestales – índices meteorológicos

La estimación del riesgo de incendio forestal desarrollada por el Météo France y el Servicio Meteorológico de Canadá es una de las más empleadas en todo el mundo, y se denomina como «Forest Fire Weather Index». Pretende describir el estado de la vegetación y su inflamabilidad, para lo cual se apoya en los principales factores meteorológicos. Se basa en conceptos empíricos que estudian cómo se desecan las distintas capas vegetales del suelo.

El sistema de los índices canadienses de incendios forestales (FWI) consta de seis componentes. Los tres primeros componentes son códigos de humedad del combustible para cada una de las tres capas de combustible: hojarasca y otros combustibles finos; capas orgánicas poco compactadas de profundidad moderada; y capas orgánicas profundas y compactas. Los tres componentes restantes son índices de comportamiento del fuego, que representan la velocidad de propagación del fuego, el combustible disponible para la combustión y la intensidad del frente; estos tres valores aumentan a medida que aumenta el peligro de incendio.

El cálculo de los componentes se basa en observaciones diarias consecutivas de la temperatura, la humedad relativa, la velocidad del viento y la precipitación acumulada en 24h. 

• FFMC (Fine Fuel Moisture Code): es un indicador de la relativa facilidad de ignición y la inflamabilidad del combustible fino, representando el contenido de humedad de la hojarasca y otros combustibles finos.
• DMC (Duff Moisture Code): contenido promedio de humedad de las capas orgánicas sueltas compactadas de profundidad moderada. 
• DC (Drought Code): indica el contenido de humedad de las capas orgánicas profundas y compactas. Este código es un indicador útil de los efectos de la sequía estacional en los combustibles forestales.
• BUI (Buildup Index): refleja la sequedad o humedad del combustible. Es una clasificación numérica de la cantidad total de combustible disponible para la combustión.
• ISI (Initial Spread Index): muestra la tasa esperada de propagación del fuego. El ISI no tiene en cuenta el tipo de combustible.
• FWI (Forest Fire Weather Index): El índice meteorológico del fuego (FWI) es una clasificación numérica de la intensidad del fuego. Se basa en el ISI y el BUI, y se utiliza como índice general de peligro de incendio en todas las zonas forestales de Canadá.

Servicio para la extinción de incendios forestales

Meteoclim ofrece un servicio para organismos como el INFOEX (Servicio de Prevención y Extinción de Incendios Forestales) y el Servei de Gestió Forestal de les Illes Balears, con el objetivo de facilitar sus labores de planificación, la identificación de riesgos en las épocas del año y la gestión de las labores de extinción, remate y liquidación de un incendio forestal. También les permite la toma de decisiones a través del análisis de riesgos para el operativo contra incendios o la disponibilidad de medios aéreos en función de las condiciones meteorológicas.

Referencias:

• Ana Daría Ruíz González: La predicción de la humedad en los restos forestales combustibles; aplicación a masas arboladas en Galicia. Tesis doctoral, 2004.
• Incendios Forestales. Curso básico de Bomberos de Navarra, 2012.
• Metodología de investigación de causas que provocan los incendios forestales. Manual del Ministerio del Ambiente, Panamá, 2015.
• Natural Resources Canada