INTRODUCCIÓN

Las quemas agrícolas son una práctica latente en todos los países de Sudamérica, ya que representan una de las causas principales que provocan incendios forestales, los que a su vez afectan a los ecosistemas y, como consecuencia, afectan negativamente las dimensiones sociales, económicas y ambientales, puesto que constituyen uno de los principales agentes de perturbación en la cual se ven afectados millones de hectáreas cada año, teniendo como principales causantes las actividades humanas y el calentamiento global debido a que incrementan la frecuencia, intensidad y tamaño de estos incendios.

En Perú, se estima que la ocurrencia de la mayoría de los incendios es de origen antrópico, ya que sus causas principales están relacionadas con eliminación de pastos y habilitación de chacras de cultivo. De acuerdo con reportes del Servicio Nacional Forestal y de Fauna Silvestre (SERFOR), en el 2021 se registraron un total de 7,104 incendios forestales que afectaron 191,014 hectáreas. Los departamentos más afectados fueron Puno, Cusco y Junín.

Con la presente investigación se busca analizar la información espacial de focos de calor para determinar qué países en Sudamérica poseen la mayor concentración y cantidad de caso en cada uno de sus territorios.

Antecedentes

El monitoreo de incendios forestales e incendios en imágenes satelitales es particularmente útil para regiones remotas sin acceso y monitoreo. Una breve definición de "quema" es la quema prevista y controlada de la vegetación, mientras que "Incendio Forestal" es la quema imprevista y descontrolada de la vegetación. La quema, cuando están fuera de control, se convierten en incendios.

La detección de la quema de vegetación en imágenes satelitales utiliza el mismo método de identificación de incendios en todas las regiones, todos los días y durante años consecutivos. Dicha información, permite realizar análisis temporales y espaciales de la ocurrencia de incendios que de otro modo serían imposibles, dada la escasez de fuentes de información locales. En particular, los datos satelitales permiten la comparación entre cualquier país del planeta.

Descripción del Área De Estudio

América del Sur, Sudamérica o Suramérica​ es el subcontinente austral de América, o también considerado por muchos, uno de los continentes que conforman el supercontinente de América. Está atravesada por la línea ecuatorial en su extremo norte, quedando así con la mayor parte de su territorio comprendida dentro del hemisferio sur.

Está situada entre el océano Atlántico y el océano Pacífico, los cuales delimitan los extremos Este y Oeste respectivamente, mientras que el mar Caribe delimita por el norte y el océano Antártico su extremo sur. Está conectada con América del Norte por el estrecho puente territorial que representa América Central. América del Sur es la zona terrestre más próxima a la Antártida, a través del pasaje de Drake al sur. Ocupa una superficie de 18,2 millones de km², lo que representa un 42,9 % del continente americano y un 13,0 % de las tierras emergidas​ y está habitada por el 6,5 % de la población mundial.

América del Sur está conformada por un conjunto de trece países soberanos: Argentina, Bolivia, Brasil, Chile, Colombia, Ecuador, Guyana, Paraguay, Perú, Surinam, Trinidad y Tobago, Uruguay, Venezuela, además de Francia con la Guayana Francesa14​ y cinco dependencias de otros estados. Brasil concentra aproximadamente la mitad de la población y la producción económica de la región.

OBJETIVOS DEL PROYECTO

• Escribir secuencias de comandos de Python (scripts) para ejecutar y hacer uso de las herramientas de geoprocesamiento y funciones de Arcgis para automatizar la generación de mapas de distribución de focos de calor por país en Sudamérica.
• Analizar información espacial de focos de calor para determinar qué países en Sudamérica poseen la mayor cantidad de casos.
• Monitorear focos de calor como parte de un sistema de aviso y alerta temprana de incendio en la vegetación que ayuden a disminuir significativamente los impactos negativos que ocasionan hoy en día los incendios a la economía, la sociedad y el medio ambiente.

PROCEDIMIENTO

Metodología

Para elaborar los mapas de distribución de focos de calor por países de Sudamérica, se recopilaron datos del portal Programa Queimadas INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS (INPE) de donde se descargó un archivo shapefile conteniendo datos diarios de focos de calor detectados en el primer semestre del presente año. Además se descargaron shapefiles de límites, ríos y ciudades de Sudamérica del portal Efraín Maps. 

El presente proyecto se desarrolló en dos fases:

FASE I: Con los shapefiles se elaboró un proyecto denominado mapa_base.mxd conteniendo los siguientes elementos cartográficos: grillado de coordenadas, escala gráfica y numérica, membrete, orientación al norte, leyenda, título de mapa. A partir de este archivo mxd, se elaboraron cuatro archivos mxd, cada uno con intervalos de grillados diferentes. 

FASE II: Para automatizar la generación y exportación de mapas de distribución de focos de calor por país en Sudamérica, se escribió un script conteniendo secuencias de comandos de Python para tener acceso a las librerías de Arcpy (herramientas de geoprocesos y funciones de Arcgis). Además, se tomaron en cuenta varias condicionales para los elementos de texto y gráficos, siendo la primera, el elemento de texto título, el cual deberá tener un tamaño máximo limitado dentro del layout; es decir, si sobrepasa un tamaño de 12 cm, se modificará el tamaño de fuente para ajustarlo. Otra condición a tomar en cuenta, es el elemento de texto cantidad de casos donde se muestre la cantidad total de casos por país, el cual deberá cambiar el color de texto a rojo cuando la cantidad de casos supere los 500 casos y cambie el texto a color azul cuando sea menor al criterio; la misma condición será aplicada a un elemento imagen, el cual mostrara el símbolo de una flama roja cuando se superen los 500 casos y una flama azul cuando sea menor; lo mismo sucederá con la simbología de  la capa focos de calor, la cual cambiará a rojo o azul en casos se supere o no los 500 casos. También se automatiza el elemento de texto número de mapa, el cual será formateado agregándole un cero (0) al inicio de aquellos números de mapa que sean menores o iguales a nueve (9); por ejemplo para el mapa 1 será formateado a “01”.  La última condición se aplicara a al elemento de texto nombre del país, el cual deberá tener un tamaño máximo limitado dentro del layout; es decir, si sobrepasa un tamaño de 5 cm se modificará el tamaño de fuente para ajustarlo. 

Se crearon dos funciones, la primera función implementada (usada dos veces en el sript) se denomina query_zoom, la cual permite definir las variables globales para el proyecto, aplicar un query al shapefile de focos de calor por país, realizar un zoom al shapefile con query y activar vista PAGE_LAYOUT para por ultimo calcular la escala. Una vez definida la escala, se evalúa con cuál de los tres archivos mxd creados a distintas escalas se utilizará. La segunda función se denomina generar_mapa, donde se procesaran cada uno de los países y se aplicaran las condiciones para cada uno de los elementos de texto y gráficos; seguidamente se creará una carpeta por país; de existir la carpeta, se imprime un menú con dos opciones: 

1. Aceptar: elimina la carpeta, su contenido y vuelve a crear todo.
2. Cancelar: no elimina la carpeta y continúa con los siguientes países.

De no seleccionarse la opción correcta, este se convertirá en un bucle infinito. Finalmente dentro de cada carpeta, se generaran un archivo mxd con el                  nombre del país y se exportara el mapa en formatos PDF y JPG. 

RESULTADOS

Se obtuvo como resultado 12 mapas de distribución de focos de calor por países de Sudamérica, observándose las concentraciones de detecciones de la quema de vegetación (focos de calor) en regiones remotas sin acceso y monitoreo de cada país. Dicha información, permite realizar análisis temporales y espaciales de la ocurrencia de incendios y quema agrícola para prevenir, pronosticar, detectar, vigilar y estudiar el comportamiento de este fenómeno. además, se muestra información de la cantidad total de casos por país y a través de la colorimetría y simbología, permitir interpretar y alertar que países de Sudamérica superan los 500 casos (texto, simbología y grafico en rojo en caso se supere), ayuden a disminuir significativamente los impactos negativos que ocasionan hoy en día los incendios a la economía, la sociedad y el medio ambiente. 

CONCLUSIONES 

• Los incendios forestales generan pérdidas graves y cuantiosas, las consecuencias son muy negativas sobre los recursos naturales, debido a que destruye la vegetación, matan la fauna silvestre, eliminan la vida en el suelo, contaminan las aguas y finalmente dañan el aire atmosférico. Los incendios cambian el paisaje de forma radical de un bosque. La vida vegetal, animal y humana se transforma, y en cientos de años no puede recuperarse y volver a su estado primigenio.
• La mayoría de los incendios forestales están relacionados con la habilitación de chacras de cultivo, quema de pastos, malezas y rastrojos. Los incendios no aparecen espontáneamente de manera masiva, sino que son provocados porque hay una cultura de tumba y quema para habilitar chacras de cultivo o deshacerse de los residuos en zonas rurales, lo cual se debe evitar para no llegar a estos incidentes.
• Analizamos la información satelital y cartográfica disponible, con el fin de procesarla y ofrecérsela a las autoridades regionales y locales; y a los organismos de respuesta, como los Bomberos, INDECI y otros de primera línea, para que actúen en la mitigación de los incendios forestales. Uno de los principales insumos es la información que nos ofrecen los focos de calor, los mismos que permiten emitir las alertas de incendios forestales que son enviadas a todas las autoridades regionales y municipales.

RECOMENDACIONES

• Uso de mapas Kernel como un indicador de la concentración de focos de calor y determinar qué porcentaje los focos está concentrado en una región de un país.
• La implementación de sistema de alertas tempranas de incendios y quemas a través del análisis de información satelital y cartográfica que permitan la prevención, el pronóstico, detección, vigilancia, estudio y respuesta a incendios forestales en bosques tropicales y plantaciones forestales.
• Agregar cuadros estadísticos de áreas quemadas (km²) por país mejoraría la interpretación de la información mostrada en los mapas.

BIBLIOGRAFíA

• Programa Queimadas Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. (s.f.).  BDQUEIMADAS. Recuperado de: https://queimadas.dgi.inpe.br/queimadas/bdqueimadas
• Portal Efraín Maps. (s.f.). Shapefiles (*.shp) de Sudamérica. Recuperado de: https://www.efrainmaps.es/descargas-gratuitas/sudamérica/
• Esri en Español. (2021). Un Recorrido Rápido por Arcpy. Recuperado de: https://desktop. arcgis.com/es/arcmap/latest/analyze/arcpy/a-quick-tour-of-arcpy.htm
• Servicio Nacional Forestal y de Fauna Silvestre. (25 de Marzo 2022). Prevenir un incendio forestal cuesta menos que combatirlo. Recuperado de: https://www.gob.pe/institucion/serfor/campañas/1784-prevenir-un-incendio-forestal-cuesta-menos-que-combatirlo
• Agencia Peruana de Noticias. (10 de Junio 2022). Serfor advierte: el 95 % de incendios forestales se origina por causas humanas. Recuperado de: https://andina.pe/agencia/noticia-serfor-advierte-95-incendios-forestales-se-origina-causas-humanas-896739.aspx#:~:text=De%20acuerdo%20con%20reportes%20del,fueron%20Puno%2C%20Cusco%20y%20Junín.
• SDPA ACTUALIDAD AMBIENTAL. (24 de Agosto 2020). Minam: cerca del 99% de incendios forestales se dan por la quema para fines agrícolas. Recuperado de: https://www.actualidadambiental.pe/minam-cerca-del-99-de-incendios-forestales-se-dan-por-la-quema-para-fines-agricolas/