INCENDI, SICCITÀ E INONDAZIONI: BREVI RIFLESSIONI SU ALCUNE IMPLICAZIONIDEI CAMBIAMENTI CLIMATICI IN AUSTRALIA

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– I.F.M. n. 5 anno 2008

NIGEL TAPPER (*) - FABRIZIO D’APRILE (**)

INCENDI, SICCITÀ E INONDAZIONI:

BREVI RIFLESSIONI SU ALCUNE IMPLICAZIONI DEI CAMBIAMENTI CLIMATICI IN AUSTRALIA

È presentata la sintesi di una conferenza tenuta presso l’Accademia Italiana di Scienze Forestali il 21 novembre 2007. Inizialmente sono introdotte le caratteristiche con- trastanti degli incendi boschivi nei regimi tropicali, nelle savane e nelle foreste temperate del sud in Australia, come modo di descrivere il fuoco nell’ambiente australiano. L’Indice di Rischio d’Incendio di McArthur è poi utilizzato come quadro concettuale per la com- prensione dell’impatto dei cambiamenti climatici sul rischio d’incendio. Risulta evidente che il pericolo di incendio aumenterà in tutta l’Australia sotto le condizioni imposte dal cambiamento climatico, la cui entità è diversa da luogo a luogo. Infine, è delineato il feedback potenziale tra le aree percorse da fuoco e l’atmosfera per il probabile impatto sulla circolazione atmosferica e le precipitazioni, a varia scala. La preoccupazione per i cambiamenti climatici e gli impatti negativi dei gravi incendi boschivi ha portato ad una revisione della politica governativa sui fuochi prescritti per la riduzione di combustibile, a cui si accenna.

Parole chiave: Australia; incendi; siccità; cambiamenti climatici.

Key words: Australia; fire, drought; climate change.

I NTRODUZIONE E CONTESTO

L’Australia, come noto, è un vasto continente-isola con una superficie di circa 7,7 milioni di chilometri quadrati (Figura 1). Situata tra le fasce sub-tropicali dell’Emisfero meridionale, l’Australia si estende per circa 4.500 chilometri tra ovest ed est, dall’Oceano Indiano all’Oceano Pacifico, e per circa 3.500 chilometri da nord a sud, dal Mar di Arafura all’Oceano del Sud. La distanza ovest-est è equivalente a circa tre volte quella dal Pie- monte alla Sicilia meridionale. A causa della sua estensione geografica, il

(*) Head, School of Geography and Environmental Science, Monash University, Clayton Campus, Melbourne VIC 3800, Australia.

(**) School of Geography and Environmental Science, Monash University, Clayton Campus, Melbourne VIC 3800, Australia.

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continente presenta un’ampia gamma di climi e biomi, dalle foreste pluviali tropicali del Queensland settentrionale alle foreste-savana stagionalmente umide del Territorio del Nord, attraverso i deserti e le praterie dell’Austra- lia centrale, fino alle foreste umide, temperato-fredde del sud della Tasma- nia. Il presente lavoro si concentra principalmente sulla dinamica del fuoco nelle savane arborate tropicali dominate da Eucalyptus spp. nell’Australia settentrionale e nelle foreste temperato-calde dominate da Eucalyptus spp.

del sud-est.

L’Australia è un continente soggetto al fuoco, che è una componente naturale dell’ambiente; la cronologia degli incendi tra il 1997 e il 2003 è mostrata in Figura 2. Nel corso di tale periodo, circa il 50% della superficie australiana è bruciata almeno una volta. È da notare che la maggior parte della savana tropicale ha un periodo di ritorno del fuoco da 1 a 5 anni, tale che buona parte nelle aree tropicali è bruciata più di una volta. Nel sud-est, è da notare che le due principali aree bruciate tra il 1997 e il 2003 sono da riferire agli incendi di Sydney del 2001 ed al Great Alpine Fire di circa 2 milioni di ettari nel 2003. Va altresì osservato che la stragrande maggioran- za di superficie bruciata si riferisce a sistemi di vegetazione naturale a bassa intensità di gestione piuttosto che a foreste di produzione gestite in maniera più intensiva.

Figura 1 – Mappa della superficie bruciata in Australia durante il periodo 1997-2003 (per cortesia del

«Department of Land Information, State Government of Western Australia»).

– Map showing land surface area of Australia burned during the period 1997-2003 (courtesy

Department of Land Information, State Government of Western Australia).

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385

INCENDI E INONDAZIONI

:

CAMBIAMENTI CLIMATICI IN AUSTRALIA

C ARATTERISTICHE DEL FUOCO NELLE SAVANE DEL NORD ED IL CLIMA CALDO DELLE FORESTE TEMPERATO - CALDE DEL SUD - EST

Ci sono alcune differenze contrastanti tra gli incendi delle savane del- l’Australia settentrionale e quelli delle foreste nel sud-est. Oggi, il fuoco nelle savane settentrionali è sostanzialmente associato a modificazioni del paesaggio, e loro gestione, dovute ad attività pastorali e zootecniche di tipo europeo ed ai proprietari terrieri indigeni che continuano ad usare il fuoco in modo sostanzialmente tradizionale (H ARRIS et al., 2008). Gli incendi nel nord sono tipicamente di bassa intensità, mentre nel sud corri- spondono in ampia misura a livelli molto più elevati di materiale combusti- bile (ad esempio, un’intensità del fronte di fuoco di 1.000-4.000 chilowatt per metro nelle savane rispetto ad un’intensità del fronte di fuoco fino a 100.000 chilowatt per metro nelle foreste del sud) (P ACKHAM et al., 2008).

Questi diversi carichi di combustibile riflettono in parte le frequenze di incendio, con le savane in prossimità di aree popolate spesso con incendi ogni anno, mentre nel sud-est frequenze di una volta ogni 10-20 anni sono più usuali (P ACKHAM et al., 2008). L’incendio nella savana è essenzialmente un fenomeno legato alla stagione secca (inverno australe) (Figura 2), quan-

Figura 2 – Distribuzione stagionale del numero e superficie media degli incendi della savana setten- trionale nella Arnhem Land centro-settentrionale, Northern Territory. La superficie incendiata è misu- rata in ettari (B

^URNS

et al., 2005).

– The seasonal distribution of number and average area of northern savanna fires in north- central Arnhem Land, Northern Territory. The size of fire is measured in hectares (B

^URNS

et al., 2005).

03 Tapper:03 Tapper 10-12-2008 15:51 Pagina 385

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do le condizioni stagionali di siccità e di accumulo di massa combustibile nel corso della precedente stagione umida producono condizioni favorevo- li al fuoco (H ARRIS et al., 2008). Nella savana, durante la stagione degli incendi, il numero di fuochi diminuisce con l’avanzare della stagione ma le dimensioni e l’intensità dei singoli incendi aumentano (B URNS et al., 2005).

In generale, gli incendi di savana sono a basso rischio per gli esseri umani e vari beni. Vi è una stretta correlazione tra l’attività del fuoco nella stagione secca e le precipitazioni monsoniche estive dell’Australia settentrionale, con la quantità di pioggia antecedente alla stagione (associata con l’Indice di Oscillazione Meridionale, SOI, Southern Oscillation Index) fortemente e positivamente correlata con la successiva superficie bruciata nella stagione secca (H ARRIS et al., 2008). Nella stagione secca, il rischio di incendio ed i relativi eventi sono fortemente dipendenti dalle condizioni meteorologiche sinottiche quotidiane, con il pericolo di incendio più elevato nelle savane del nord e legato ai picchi di vento del regime di scambi di correnti asso- ciati a fronti di alta pressione dell’Australia centro-meridionale (T APPER et al., 1993).

In contrasto con le savane, il comportamento del fuoco nel sud-est è in primo luogo un fenomeno primaverile-estivo, principalmente associato a fulmini ed a cause accidentali ed occasionalmente ad accensioni dolose.

Questi incendi possono essere massicci e causare gravi perdite in vite

umane ed infrastrutture (S TURMAN e T APPER , 2005) ma si verificano

molto meno spesso degli incendi di savana. Come negli incendi nel nord

australiano, ci sono forti legami con il SOI ma in questo caso un SOI

negativo e la riduzione delle precipitazioni sono associati ad una maggio-

re attività di fuoco nel sud-est (N ICHOLLS e L UCAS , 2007). La maggior

parte dei principali incendi forestali nel sud-est d’Australia è associata ad

ondate di calore estivo, con forti venti di nord-ovest, temperature tipica-

mente superiori a 40 gradi centigradi ed umidità relativa inferiore al

5 per cento (S TURMAN e T APPER , 2005). Il brusco cambiamento di vento

verso sud-ovest, associato con il passaggio di fronti freddi che seguono le

ondate di calore estive, ha causato le maggiori perdite di vite umane ed

infrastrutture. Tale cambiamento di vento fa sì che il fianco dell’incendio

divenga il nuovo fronte (o testa) di fuoco, aumentando in modo rapido e

drammatico la superficie bruciata (S TURMAN e T APPER , 2005). In aree

remote asciutte, dove la lotta antincendio è difficile o impossibile, l’alter-

nanza delle direzioni del vento può causare incendi abbastanza intensi da

coprire ampie aree di territorio. È stato questo il caso del milione di etta-

ri bruciati lungo la zona alpina del Victoria durante l’estate del 2006-

2007 (Figura 3).

(5)

387 :

Figura 3 – L’area coperta dall’incendio del Victoria alpino nel 2006-2007 (per cortesia «Land Monitoring and Reporting Branch, Department of Sustainability and Environment, State Government of Victoria»).

– The areal extent covered by the Victorian alpine fires of 2006-2007 (courtesy Land Monitoring and Reporting Branch, Department of Sustainability and Environment, State Government of Victoria).

L’I NDICE DI R ISCHIO D ’I NCENDIO DI M C A RTHUR

ED ALCUNE IMPLICAZIONI DEL CAMBIAMENTO CLIMATICO

L’Indice di Rischio d’Incendio di McArthur (FDIs, Fire Ranger Indices) (M C A RTHUR , 1967) è la base attuale per la definizione ed emanazio- ne dei relativi livelli di allerta in Australia (W ILLIAMS et al., 2001; T APPER , 2002). Essi sono utilizzati per rappresentare il pericolo di incendio quoti- diano (rischio di inizio di incendio, data una costanza di fonti incendiabili, conseguente tasso di espansione, intensità e difficoltà di repressione). Le principali variabili meteorologico-climatiche sia dello FDI forestale che di quello delle savane/praterie sono la temperatura dell’aria, l’umidità atmo- sferica, la velocità del vento ed un fattore di siccità (precipitazioni e giorni dopo la pioggia); inoltre, lo FDI delle savane necessita anche di informazio- ni sulla massa di combustibile e la sua stagionatura. Chiaramente, alte tem- perature, bassa umidità, alta velocità del vento e pesanti carichi di materiale combustibile secco promuovono condizioni pericolose per il rischio di incendio. Appare sempre più evidente che i cambiamenti climatici avranno un impatto negativo sulla maggior parte di questi parametri.

Lo IPCC Fourth Assessment Report (IPCC, 2007) mostra inequivoca- bilmente che le temperature globali sono aumentate di circa 1 grado centi- grado nel corso dell’ultimo secolo. Inoltre, ci sono state forti variazioni

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degli andamenti delle precipitazioni nel mondo nello stesso lasso di tempo.

Gli andamenti globali del Palmer Drought Severity Index (PDSI) mostrano che mentre parti delle Americhe e molte dei tropici sono diventate più umide, molte aree del globo tra cui l’Europa mediterranea e l’Australia orientale e meridionale sono diventate nettamente più asciutte (D AI et al., 2004). Le proiezioni climatiche indicano che molte di queste tendenze osservate sono destinate a continuare anche in futuro (IPCC, 2007). Mentre queste tendenze in condizioni medie sono di per sé fonte di preoccupazio- ne, è sempre più evidente che anche la distribuzione degli estremi può esse- re in cambiamento (A LEXANDER et al., 2006). Recenti lavori in Australia mostrano, ad esempio, che le ondate di calore saranno probabilmente più frequenti, più intense e dureranno più a lungo, e che la siccità diventerà sempre più diffusa in tutto il paese (A LEXANDER e A RBLASTER , 2008), con chiare implicazioni per le caratteristiche ed il comportamento degli incendi.

Allo stesso tempo, sembra che gli eventi di pioggia diventeranno più intensi e potenzialmente distruttivi. Alcuni dei recenti cambiamenti climatici e relative proiezioni, sembrano essere legati ai cambiamenti nella circolazione atmosferica a scala sinottica, con il riscaldamento globale causa di slitta- menti dei sistemi meteorologici verso i poli. Nel sud-est dell’Australia, una chiara riduzione delle precipitazioni autunnali ed invernali appare connessa allo spostamento di molti dei più importanti sistemi adduttori di pioggia (ad esempio sistemi di bassa pressione a medie latitudini e fronti associati) verso il sud della terraferma australiana (M URPHY e T IMBAL , 2008).

W ILLIAMS et al. (2001) sono stati i primi a utilizzare i risultati di

modelli climatici globali (GCMs, Global Climate Models), in combinazione

con i McArthur FDIs per la proiezione degli impatti del cambiamento cli-

matico sul rischio e comportamento degli incendi in Australia. Essi hanno

mostrato l’aumento degli FDIs nella maggior parte del continente sotto

condizioni di raddoppio della anidride carbonica (2 × CO

2

; approssimativa-

mente alla metà del 21

^mo

secolo), con aumenti dello FDI superiori al 30 per

cento nella costa nord-orientale, nel sud-est e lungo la costa meridionale del

continente (Figura 4). L’aumento degli indici (FDIs) era principalmente

connesso con il cambiamento di temperatura, risultando importante anche

l’umidità relativa. Lavori più recenti di H ENNESSY et al. (2005) hanno con-

fermato i lavori precedenti e mostrano aumenti molto elevati dei livelli di

rischio d’incendio «molto alto» ed «estremo» nel sud-est australiano, colle-

gati al cambiamento climatico. Sembra quindi probabile che in futuro in

Australia vedremo più incendi, superfici bruciate più vaste, ed incendi

boschivi molto ampi, più intensi e più distruttivi, come ad esempio quelli

delle aree alpine nell’Australia sud-orientale nelle estati del 2003 e del

2006-2007.

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389 :

U N POSSIBILE FEEDBACK TRA SICCITÀ , INCENDI E ALLUVIONI ?

Come in molte altre parti del mondo, vi sono evidenti collegamenti tra siccità ed incendi in Australia. Recentemente, è emersa la preoccupazione per i possibili collegamenti ed interazioni tra le ferite lasciate dal fuoco nel paesaggio e l’intensificazione degli eventi di pioggia dopo gli incendi. Subi- to dopo l’incendio di un paesaggio vegetale si verificano notevoli cambia- menti nel bilancio energetico di superficie, che risultano da una riduzione dell’albedo (riflettività della superficie rispetto alla radiazione solare) e la cessazione dell’evapotraspirazione della vegetazione bruciata (B ERINGER et al., 2003). Questi cambiamenti si traducono in un maggiore flusso di calore sensibile in atmosfera ed in un riscaldamento atmosferico entro il limite dello strato sovrastante la ferita dell’incendio. Osservazioni sullo strato atmosferico sovrastante le aree percorse da incendio sono state condotte utilizzando sistemi d’analisi sollevati con palloni, ed hanno provato la pre- senza di tale riscaldamento (W ENDT et al., 2007). Quando gli incendi e le aree bruciate relative causano modificazioni del calore sensibile a scala di paesaggio tali da influenzare il riscaldamento dell’atmosfera, si forma il potenziale per cambiamenti nella circolazione atmosferica a vari livelli di

Figura 4 – Mappa dell’Australia mostrante le modificazioni spaziali (in percentuale) dei cumulativi sta- gionali di FDI tra 1 × CO

2

e 2 × CO

2

nelle simulazioni climatiche; 2 × CO

2

riguarda circa la metà del 21

^mo

secolo (W

^ILLIAMS

et al., 2001).

– Map of Australia showing the spatial changes (in percent) in seasonal cumulative FDI between the 1 × CO

2

and 2 × CO

2

climate simulations. 2 × CO

2

relates to approximately the middle of the 21st century (W

ILLIAMS

et al., 2001).

03 Tapper:03 Tapper 10-12-2008 15:51 Pagina 389

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scala. G ORGEN et al. (2006) hanno dimostrato che tali alterazioni portano a perturbazioni della circolazione dei monsoni e delle precipitazioni attraver- so l’Australia settentrionale.

Risulta inoltre che, in modo evidente, a livello di meso-scala i feedback tra le «cicatrici del fuoco» e l’atmosfera possono rafforzare i temporali loca- li di tipo convettivo ed associata intensificazione della pioggia (T RYHORN et al., 2008). Tale intensificazione della pioggia convettiva, con relative inon- dazioni repentine (flash flooding) che avvengono poco dopo un incendio forestale di larga scala, sembra essere la causa di quanto è accaduto, ad esempio, nel piccolo villaggio di Licola, nello stato del Victoria, il 23 Feb- braio 2007. Il sopra menzionato incendio dell’area alpina del Victoria del 2006-2007 (Figura 3) è stato particolarmente distruttivo, ad alta intensità, tanto da rimuovere quasi tutta la vegetazione e la lettiera, ed impermeabiliz- zare il suolo. La zona di Licola era già bruciata nel dicembre 2006, renden- do la superficie altamente suscettibile alle inondazioni ed all’erosione. Un temporale convettivo la sera del 23 febbraio 2007 ha determinato una piog- gia di 28 mm in 45 minuti. Sebbene questa non sia particolarmente insolita come intensità di pioggia, gli effetti sono stati particolarmente distruttivi (Figura 5). La ricerca attuale del nostro gruppo sta cercando di verificare se l’evento di pioggia e la successiva, repentina inondazione sono stati raffor- zati dalle conseguenze dell’incendio a scala regionale.

Figura 5 – «Flash flooding» a Licola, Victoria, 23 Febbraio 2007. Un esempio di intensificazione delle precipitazioni e deflusso associata con gli impatti dei recenti incendi? (foto non nitida per l’intensa precipitazione) (per cortesia, R. Barraclough).

– Flash flooding in Licola, Victoria, 23 February 2007. An example of intensification of rainfall

and runoff associated with recent fire scars? (courtesy R. Barraclough).

(9)

391 :

O SSERVAZIONI CONCLUSIVE

Questo documento delinea i caratteri di contrasto degli incendi negli ambienti tropicali del nord e del sud-est temperato caldo in Australia, e riassume brevemente gli elementi in evidenza delle modificazioni del com- portamento degli incendi sotto le condizioni di cambiamento climatico dovuto all’effetto-serra. Come avviene in molte altre parti del mondo (ad esempio S TOCKS et al., 1998; F OSBERG et al., 1996), l’aumento del rischio di incendio ed in particolare dei suoi valori estremi sono probabili, se non attesi, in tutta l’Australia. È probabile che i cambiamenti nelle frequenze, caratteristiche, e comportamenti del fuoco produrranno impatti rilevanti sulla composizione, distribuzione di età e biomassa delle foreste e di ampie aree aperte (K IRSCHBAUM e F ISCHLIN , 1996; A LLEN -D IAZ , 1996). Gli ultimi decenni hanno visto la soppressione attiva ed il controllo come principale approccio alla minaccia del fuoco. Tuttavia, i preoccupanti dati risultanti dai cambiamenti climatici, insieme ad alcuni recenti incendi molto gravi, hanno portato ad un rinnovato interesse per le modalità di riduzione di combustibile con fuoco prescritto, per diminuire il pericolo di incendio. Il Governo dello Stato del Victoria nel 2008 ha reintrodotto politiche per la promozione effettiva del fuoco prescritto come uno dei principali compo- nenti della gestione forestale. Quello che è diventato chiaro è che incendi ampi, intensi e incontrollabili possono avere una serie di importanti impatti ambientali, spesso inadeguatamente compresi, che devono essere evitati il più possibile.

SUMMARY

Fire, drought and flood: brief reflections on some climate change implications in Australia

This short paper is based on a presentation to the Italian Academy of Forest Science delivered on November 21, 2007. The paper initially contrasts the forest fire regimes of Australia’s tropical savannas and southern temperate forests as a way of characterising the Australian fire environment. The McArthur Fire Danger Indices are then used as a conceptual framework for understanding the impact of climate change on fire danger. It is evident that fire danger will increase across Australia under climate change, but the magnitude of the change is different from place-to-place. Finally the potential for feedbacks between fire scars and the atmosphere is discussed, along with likely impacts on atmospheric circulations and precipitation at a range of scales.

Concern about climate change and the negative impacts of severe forest fire events is bringing about a reassessment of government policy on prescribed (fuel reduction) burning.

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