Utilizzo di dati di telerilevamento per valutare gli effetti a cascata degli incendi

Abstract

Gli incendi boschivi sono uno dei fenomeni mondiali che influenzano l'ecosistema globale, compresa la distribuzione e la struttura della vegetazione, il ciclo del carbonio e il clima. Gli effetti a cascata del fuoco sono un aspetto che necessitava di maggiore attenzione. Gli effetti a cascata potrebbero essere cambiamenti nel tasso di erosione, nel deflusso e nella qualità dell'acqua. Nel 2021 l'Italia è stata il secondo paese più colpito da incendi in termini di superficie bruciata (dopo la Turchia) in Europa, Medio Oriente e Nord Africa. Questa tesi è finalizzata a trovare una relazione tra l'intensità di Fireline (risultante dal PROPAGATOR*) e la gravità dell'incendio (risultante dal satellite) per utilizzare direttamente l'intensità di Fireline nella stima del deflusso. I metodi per la stima degli effetti a cascata degli incendi possono essere classificati in due gruppi: • Metodi basati su misurazioni in situ (per conoscere le proprietà del suolo) • Metodi basati esclusivamente su immagini e dati rilevati a distanza. I metodi menzionati per primi richiedono più tempo e denaro, anche trovare un caso di studio in cui sono presenti le proprietà del suolo prima e dopo l'incendio è troppo difficile. Quindi, abbiamo deciso di scegliere un vero incendio avvenuto in Sardegna in Italia e abbiamo calcolato gli scarichi in tre punti predefiniti su tre diversi bacini (Riu Mannu, Riu Santa Caterina, Pischilappiu a Riola Sardo) sulla base di dati reali di tre anni (2017-2020) per vedere le differenze negli scarichi causati da incendi. Dalla letteratura sono stati scelti tre metodi basati sulla modifica di SCS_CN per modificare i valori di CN dell'area interessata. Questi dati hanno alimentato il CONTINUUM* per avere scarichi orari nelle tre sezioni citate. • Metodo di Livingston • Metodo di Cerrelli • Metodo di Higginson e Jarnecke In questo caso, l'intensità dell'incendio e le mappe della severità dell'incendio avevano un basso livello di correlazione (0,26).

Wildfire is one of the worldwide phenomena which influences the global ecosystem, including vegetation distribution and structure, the carbon cycle, and climate. Cascading effects of fire are an aspect that needed more focus. Cascading effects could be changes in erosion rate, runoff, and water quality. In 2021, Italy was the country's second most affected by fires in terms of burnt area (after Turkey) in Europe, the Middle East, and North Africa. This thesis is aimed at finding a relation between Fireline intensity (resulting from the PROPAGATOR*) and fire severity (resulting from satellite) to use Fireline intensity in the estimation of runoff directly. The methods for the estimation of cascading effects of wildfire can be categorized into two groups: • Methods based on in situ measurements (to know soil properties) • Methods only based on remotely sensed images and data. The first-mentioned methods are more time and money-consuming, also finding a case study in which the properties of the soil before and after the wildfire is present is too difficult. So, we decided to choose a real fire that occurred on Sardinia Island in Italy and we computed discharges at three pre-defined points on three different basins (Riu Mannu, Riu Santa Caterina, Pischilappiu a Riola Sardo) based on real data of three years (2017-2020) data to see differences in discharges which are caused by wildfire. From the literature, three methods based on the modification of SCS_CN have been chosen to modify the CN values of the affected area. These data fed the CONTINUUM* to have hourly discharges in the three mentioned sections. • Livingston Method • Cerrelli Method • Higginson and Jarnecke Method In this case, the Fireline intensity and the fire severity maps had a low level of correlation (0.26). Then, the fire severity map was used. The results illustrate, depending on the area affected by the fire and the severity of the fire at upstream of the river, catchments have different behavior.