The relationship between instantaneous weather conditions and the occurrence of fires of different intensities in the Pau Furado State Park region, in Minas Gerais - Brazil
DOI:
https://doi.org/10.21814/physisterrae.5838Keywords:
NBR, Climatological variables, Forest fires, Environmental managementAbstract
Forest fires have increasingly become an issue of concern for the Brazilian territory's environmental management, primarily because they have been affecting Conservation Units. In this sense, research on this subject seeks not only to observe the dynamics of fire itself but also to understand how the intensity and magnitude of fires are affected by climatic conditions and the extent to which anthropogenic action has triggered this type of event, which is especially damaging to biodiversity. In this way, we are investigating forest fires of different intensities in the Pau Furado State Park (PEPF) and their relationship with the meteorological conditions at the time. PEPF is a vital Conservation Unit located in the Cerrado, near Uberlândia, Minas Gerais, Brazil, surrounded by private rural properties with intense management. For this study, we selected the following climatological variables: relative humidity, temperature, wind direction, and solar radiation. The climatological data were obtained from the meteorological station of Uberlândia for the period from 2018 to 2020, within the range of the dry months (May - September). The images were acquired using the Multispectral Instrument (MSI) sensor installed on the Sentinel-2 satellite. Our study, which involved mapping and classifying the intensity of the fires, revealed a strong correlation between “High Severity” fires and specific environmental conditions. These conditions are characterized by average temperatures above 30ºC and relative humidity below 40%. However, we argue that the key to preventing severe fires is not solely in understanding these climatological factors. It is in the comprehensive analysis of multiple factors, including but not limited to climatological ones. This is because a narrow focus on climatological variables alone does not provide a complete picture of the conditions that lead to the occurrence of more (or less) severe fires.
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References
Abreu, R. C. R., Hoffmann, W. A., Vasconcelos, H. L., Pilon, N. A., Rossatto, D. R., & Durigan, G. (2017). The biodiversity cost of carbon sequestration in tropical savanna. Science Advances, 3(8), e1701284. https://doi.org/10.1126/sciadv.1701284
Barlow, J., Parry, L., Gardner, T. A., Ferreira, J., Aragão, L. E. O. C., Carmenta, R., Berenguer, E., Vieira, I. C. G., Souza, C., & Cochrane, M. A. (2012). The critical importance of considering fire in REDD+ programs. Biological Conservation, 154, 1–8. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2012.03.034
BRASIL. Decreto no 2.661, de 8 de Julho de 1998. Regulamenta o parágrafo único do art. 27 da Lei no 4.771, de 15 de setembro de 1965, mediante o estabelecimento de normas de precaução relativas ao emprego do fogo em práticas agropastoris e florestais, e dá outras providências. Disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/decreto/d2661.htm
Canzian, W. P., Fiedler, N. C., Pezzopane, J. E. M., Oliveira, C. H. R., & Silva, E. C. G. (2020). Análise de causa e influência de elementos meteorológicos em ocorrências de incêndios em florestas de produção. Ciência Florestal, 30, 835–844. https://doi.org/10.5902/1980509837802
Chang, Y., Bu, R., Chen, H., Feng, Y., Li, Y., Hu, Y., & Wang, Z. (2013). Predicting fire occurrence patterns with logistic regression in Heilongjiang Province, China. Landscape Ecology, 28. https://doi.org/10.1007/s10980-013-9935-4
Costa, A. D. G., Lima, G. S., Torres, F. T. P., Rodrigues, V. B., Silva Júnior, M. R. D., & Almeida, M. P. D. (2023). Causes and period of occurrence of forest fires in Brazilian federal protected areas from 2006 to 2012. Ciência Florestal, 33(2). https://doi.org/10.5902/1980509869028
Dunn, C. J., Thompson, M. P., & Calkin, D. E. (2017). A framework for developing safe and effective large-fire response in a new fire management paradigm. Forest Ecology and Management, 404, 184–196. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2017.08.039
Durigan, G., & Ratter, J. A. (2016). The need for a consistent fire policy for Cerrado conservation. Journal of Applied Ecology, 53(1), 11–15. https://doi.org/10.1111/1365-2664.12559
Fernandes, P., Pacheco, A., Almeida, R., & Claro, J. (2016). The role of fire suppression force in limiting the spread of extremely large forest fires in Portugal. European Journal of Forest Research, 135, 253–262. https://doi.org/10.1007/s10342-015-0933-8
Finney, M. A., Cohen, J. D., Forthofer, J. M., McAllister, S. S., Gollner, M. J., Gorham, D. J., Saito, K., Akafuah, N. K., Adam, B. A., & English, J. D. (2015). Role of buoyant flame dynamics in wildfire spread. PNAS. Doi: 10.1073/Pnas.1504498112. https://doi.org/10.1073/pnas.1504498112
Flauzino, F. S., Silva, M. K. A., Nishiyama, L., & Rosa, R. (2010). Geotecnologias aplicadas à gestão dos recursos naturais da bacia hidrográfica do Rio Paranaíba no cerrado mineiro. Sociedade & Natureza, 22(1), 75–91. https://doi.org/10.1590/S1982-45132010000100006
Guo, F., Su, Z., Wang, G., Wang, Q., Sun, L., & Yang, T. (2015). [Prediction model of human-caused fire occurrence in the boreal forest of northern China]. Ying Yong Sheng Tai Xue Bao = The Journal of Applied Ecology, 26(7), 2099–2106.
Haas, J. R., Calkin, D. E., & Thompson, M. P. (2013). A national approach for integrating wildfire simulation modeling into Wildland Urban Interface risk assessments within the United States. Landscape and Urban Planning, 119: 44-53., 44–53. https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2013.06.011
INMET. (2024). Banco de Dados Meteorológicos. Disponível em: http://www.inpe.br/queimadas/bdqueimadas
INPE (2024). Banco de Dados de queimadas. Disponível em: http://www.inpe.br/queimadas/bdqueimadas
Instituto Estadual de Florestas—IEF (2020). Governo de Minas lança campanha de prevenção a incêndios florestais. Disponível em: http://www.ief.mg.gov.br/noticias/3110-governo-de-minas-lanca-campanha-de-prevencao-a-incendios-florestais
Jesus, A. G. D., Parente, T. G., Cançado, A. C., & Gomes, H. (2020). Prática da cultura da queima nas atividades agropecuárias e suas implicações no estado do Tocantins. Revista de Políticas Públicas, 24(1), 205. https://doi.org/10.18764/2178-2865.v24n1p205-225
Jesus, J. B. D., Rosa, C. N. D., Barreto, Í. D. D. C., & Fernandes, M. M. (2020). Análise da incidência temporal, espacial e de tendência de fogo nos biomas e unidades de conservação do Brasil. Ciência Florestal, 30(1), 176. https://doi.org/10.5902/1980509837696
Key, C., & Benson, N. (1999). Measuring and remote sensing of burn severity: The CBI and NBR.
Koproski, L., Ferreira, M. P., Goldammer, J. G., & Batista, A. C. (2011). Modelo de zoneamento de risco de incêndios para unidades de conservação brasileiras: o caso do Parque Estadual do Cerrado (PR). Floresta, 41(3). https://doi.org/10.5380/rf.v41i3.24049
Koutsias, N., & Karteris, M. (1998). Logistic regression modelling of multitemporal Thematic Mapper data for burned area mapping. International Journal of Remote Sensing, 19, 3499–3514. https://doi.org/10.1080/014311698213777
Kovalsyki, B. (2016). Zoneamento de risco de incêndios florestais para o Parque Estadual de Vila Velha e seu entorno. Disponível em: https://acervodigital.ufpr.br/handle/1884/46375
Lemos, Alexandre Figueiredo de, Edward Elias Junior, Francisco Willian Brito Bezerra, Henrique Leão Teixeira Zaluar, Julia Zapata Rachid Dau, Luciano de Petribu Faria, Marcelo Souza Motta, & Oscar Rensbung Willmersdorf. (2010). Manual para Formação de Brigadista de Prevenção e Combate aos Incêndios Florestais. Disponível em: https://ava.icmbio.gov.br/mod/data/view.php?d=17&rid=3089
Marcuzzo, S. B., Araújo, M. M., & Gasparin, E. (2014). Plantio de espécies nativas para restauração de áreas em unidades de conservação: um estudo de caso no sul do brasil. Floresta, 45(1), 129. https://doi.org/10.5380/rf.v45i1.32763
Nhongo, E. J. S., Fontana, D. C., Guasselli, L. A., & Bremm, C. (2019). Probabilistic modelling of wildfire occurrence based on logistic regression, Niassa Reserve, Mozambique. Geomatics, Natural Hazards and Risk, 10(1), 1772–1792. https://doi.org/10.1080/19475705.2019.1615559
North, M. P., Stephens, S. L., Collins, B. M., Agee, J. K., Aplet, G., Franklin, J. F., & Fulé, P. Z. (2015). Reform forest fire management. Science, 349(6254), 1280–1281. https://doi.org/10.1126/science.aab2356
Olawoyin, R. (2018). Nanotechnology: The future of fire safety. Safety Science, 110, 214–221. https://doi.org/10.1016/j.ssci.2018.08.016
Oliveira, P. S., & Marquis, R. J. (Orgs.). (2002). The cerrados of Brazil: Ecology and natural history of a neotropical savanna. Columbia University Press.
Oliveira, U., Soares-Filho, B., Bustamante, M., Gomes, L., Ometto, J. P., & Rajão, R. (2022). Determinants of Fire Impact in the Brazilian Biomes. Frontiers in Forests and Global Change, 5, 735017. https://doi.org/10.3389/ffgc.2022.735017
Pio, F. P. B., & Vieira, E. M. (2020). Determinação das Áreas Atingidas por Queimadas em Bacias Hidrográficas por meio do Índice De Queimada (NBR), Estudo de Caso da Bacia do Rio Piracicaba-MG. Revista Brasileira de Geografia Física, 13(1), 087–101. https://doi.org/10.26848/rbgf.v13.1.p087-101
Ribeiro, L., Soares, R. V., & Bepller, M. (2012). Mapeamento do risco de incêndios florestais no município de Novo Mundo, Mato Grosso, Brasil. CERNE, 18, 117–126. https://doi.org/10.1590/S0104-77602012000100014
Riley, K. L., Abatzoglou, J. T., Grenfell, I. C., Klene, A. E., & Heinsch, F. A. (2013). The relationship of large fire occurrence with drought and fire danger indices in the western USA, 1984-2008: The role of temporal scale. International Journal of Wildland Fire. 22: 894-909., 22, 894–909. https://doi.org/10.1071/WF12149
Rodrigues, S. C., & De Souza, N. C. (2013). Mapeamento da fragilidade ambiental no trecho de vazão reduzida do rio Araguari (MG) utilizando técnicas de geoprocessamento. GEOUSP: Espaço e Tempo (Online), 35, 129. https://doi.org/10.11606/issn.2179-0892.geousp.2013.75443
Rodrigues, S. C., Helena Ribeiro Rocha Augustin, C., & Isabela Silva Martins Nazar, T. (2023). Mapeamento Geomorfológico do Estado de Minas Gerais: Uma proposta com base na morfologia. Revista Brasileira de Geomorfologia, 24(1). https://doi.org/10.20502/rbg.v24i1.2233
Rodríguez, M. P. R., Soares, R. V., Batista, A. C., Tetto, A. F., Sierra, C. A. M., & Rodríguez, Y. C. (2012). Ajuste e desempenho dos índices de perigo de incêndios nesterov, fma e fma+ na empresa florestal macurije, Cuba. Floresta, 42(4), 651. https://doi.org/10.5380/rf.v42i4.28659
Setzer, A. W., & Sismanoglu, R. A. ([s.d.]). Método do cálculo do risco de fogo do programa do INPE - Versão 11, junho/2019.
Sevinc, V., Kucuk, O., & Goltas, M. (2020). A Bayesian network model for prediction and analysis of possible forest fire causes. Forest Ecology and Management, 457, 117723. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2019.117723
Sibanda, C. (2011). Modelling forest fire behaviour and carbon emission in the Ludikhola watershed, Gorkha district, Nepal (public). Disponível em: http://essay.utwente.nl/84989/
Silva, R. M. D., Lopes, A. G., & Santos, C. A. G. (2023). Deforestation and fires in the Brazilian Amazon from 2001 to 2020: Impacts on rainfall variability and land surface temperature. Journal of Environmental Management, 326, 116664. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2022.116664
Souto, C. A., Freitas, A. C. V., & Martins, G. (2021). Influência das Condições Meteorológicas Atuais e Futuras na Ocorrência de Queimadas e Incêndios Florestais no Estado de Minas Gerais. Revista Brasileira de Geografia Física, 14(5), 2755–2770. https://doi.org/10.26848/rbgf.v14.5.p2755-2770
Souza, C. M., & Azevedo, T. (2017). MapBiomas General “Handbook”. Disponível em: https://doi.org/10.13140/RG.2.2.31958.88644
Stephens, S. L., Burrows, N., Buyantuyev, A., Gray, R. W., Keane, R. E., Kubian, R., Liu, S., Seijo, F., Shu, L., Tolhurst, K. G., & Van Wagtendonk, J. W. (2014). Temperate and boreal forest mega‐fires: Characteristics and challenges. Frontiers in Ecology and the Environment, 12(2), 115–122. https://doi.org/10.1890/120332
Tetto, A. F., Soares, R. V., Batista, A. C., & Wendling, W. T. (2015). Incêndios florestais atendidos pela klabin do Paraná no período de 1965 a 2009. CERNE, 21(3), 345–351. https://doi.org/10.1590/01047760201521031682
Torres, F. T. P., Ribeiro, G. A., Martins, S. V., & Lima, G. S. (2014). Mapeamento da suscetibilidade a ocorrências de incêndios em vegetação na área urbana de Ubá-MG. Revista Árvore, 38(5), 811–817. https://doi.org/10.1590/S0100-67622014000500005
Ye, T., Wang, Y., Guo, Z., & Li, Y. (2017). Factor contribution to fire occurrence, size, and burn probability in a subtropical coniferous forest in East China. PLOS ONE, 12(2), e0172110. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0172110
Zucchi, V. P., & Bravo, J. V. M. (2013). A Influência dos Elementos Climáticos na Ocorrência de Incêndios na Região de Maringá-PR, nos Anos de 2009/2010 (The Influence of Climatic Factors on the Occurrence of Fire in the Region of Maringá-PR, in the Years 2009/2010). Revista Brasileira de Geografia Física, 6(3), 417–426. https://doi.org/10.26848/rbgf.v6.3.p417-426
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