Assessment of a wildfire in the remaining Nothofagus alessandrii forests, an endangered species of Chile, based on satellite Sentinel-2 images

• Autores: Rómulo Santelices, Antonio Cabrera Ariza, Patricia Silva Flores, Rafael M. Navarro Cerrillo
• Localización: Ciencia e investigación agraria: revista latinoamericana de ciencias de la agricultura, ISSN-e 0718-1620, Vol. 49, Nº. 2, 2022, págs. 85-96
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Evaluación del efecto de un mega incendio forestal sobre los bosquetes remanentes de Nothofagus alessandrii, una especie en peligro de extinción de Chile Central, a partir de imágenes satelitales Sentinel-2
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• Resumen
  • español

    Nothofagus alessandrii es una especie en peligro de extinción que se distribuye naturalmente en un ambiente mediterráneo en Chile. En los últimos años, este territorio ha estado sujeto a los efectos del cambio climático, especialmente por un aumento de las temperaturas estivales y periodos prolongados de sequía.

    En el verano de 2017 se produjo un incendio de gran magnitud que consumió 184,000 ha y que afectó a una parte de los bosques de N. alessandrii. En este estudio se evaluó la severidad y la dinámica de recuperación de la vegetación posterior al incendio, mediante el uso de algunos índices espectrales con imágenes de Sentinel-2. El índice de combustión normalizado diferenciado (dNBR), el índice de combustión normalizado diferenciado relativo (RdNBR) y el índice de combustión relativizado (RBR) se calcularon antes y después del incendio. Además, el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) se calculó antes del incendio y tres años consecutivos después del incendio. La precisión de las clasificaciones de severidad del fuego se estimó usando la prueba kappa (p<0,05). Los tres índices de severidad mostraron una clasificación similar en la evaluación de la gravedad y la respuesta posterior al incendio. El área de quema baja-media en los bosques de N. alessandrii osciló entre 111,2 ha (RdNBR) y 130,3 ha (dNBR), y el efecto alto entre 46,1 ha (dNBR) y 66,0 ha (RdNBR), siendo equivalente en ambos casos, aproximadamente 11% del total. En cuanto al NDVI, la recuperación de la vegetación después de tres años del incendio muestra un retorno sistemático a las condiciones previas al incendio. La evaluación del efecto de un mega incendio forestal en los bosques restantes de N. alessandrii basada en Sentinel-2 ofrece la oportunidad de comprender mejor la gravedad del daño y el comportamiento de la vegetación después del incendio. Toda esta información ayudará a una mejor recuperación de estos bosques.

  • English

    Nothofagus alessandrii is an endangered species that is naturally distributed in a Mediterranean environment in central Chile. In recent years, this territory has been subject to the effects of climate change, especially an increase in summer temperatures and prolonged periods of drought. In the summer of 2017, there was a fire of great magnitude consuming 184,000 ha, which affected the forests of N. alessandrii. This study assessed the severity and recovery dynamics of postfire vegetation by using spectral indices from Sentinel-2 images.

    The differenced normalized burn ratio (dNBR), relative differenced normalized burn ratio (RdNBR), and relativized burn ratio (RBR) were calculated before and after the fire and, later, the normalized difference vegetation index (NDVI) before the fire and during three consecutive years after the fire was utilized. The accuracy of the fire severity classifications was estimated using the kappa test (p<0.05). The three severity indices showed a similar classification in severity assessment and postfire response. The low-medium burn area in N. alessandrii forests ranged between 111.2 ha (RdNBR) and 130.3 ha (dNBR), and the high effect was between 46.1 ha (dNBR) and 66.0 ha (RdNBR), which was equivalent in both cases, approximately 11% of the total. Regarding the NDVI, vegetation recovery after three years of the fire showed a systematic return to prefire conditions. The assessment of the effect of a mega forest fire on the remaining forests of N. alessandrii based on Sentinel-2 images offers the opportunity for a better understanding of the severity of damage and the behavior of vegetation after the fire. All this information will help in a better recovery of these forests.