Incendio forestal

Entre los fenómenos naturales que pueden provocar incendios forestales sin la intervención humana se incluyen los rayos , las erupciones volcánicas , las chispas producidas por desprendimientos de rocas y las combustiones espontáneas . ^{[ 22 ] [ 23 ]}

Las fuentes de incendios provocados por el hombre pueden incluir incendios provocados , ignición accidental o el uso incontrolado del fuego en la limpieza de tierras y la agricultura, como la agricultura de tala y quema . ^{[ 24 ]} En los trópicos , los agricultores a menudo practican el método de tala y quema para limpiar los campos durante la estación seca .

En latitudes medias , las causas humanas más comunes de incendios forestales son los equipos que generan chispas (motosierras, amoladoras, cortadoras de césped, etc.), las líneas eléctricas aéreas y el incendio provocado. ^{[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]}

El incendio provocado puede representar más del 20% de los incendios causados ​​por el hombre, ^{[ 30 ]} aunque las actividades humanas, incluidas las fogatas, las fallas en las líneas eléctricas y el uso de equipos, son responsables de aproximadamente el 85% de los incendios forestales. ^{[ 31 ]} La combinación de estas fuentes de ignición con condiciones secas conduce a incendios más frecuentes y severos. Sin embargo, en la temporada de incendios forestales australianos de 2019-20 , "un estudio independiente encontró bots y trolls en línea que exageraban el papel del incendio provocado en los incendios". ^{[ 32 ]} En los incendios forestales canadienses de 2023, las afirmaciones falsas de incendio provocado ganaron terreno en las redes sociales; sin embargo, el incendio provocado generalmente no es la causa principal de los incendios forestales en Canadá. ^{[ 33 ] [ 34 ]} En California, generalmente entre el 6% y el 10% de los incendios forestales anuales son provocados. ^{[ 35 ]}

Los incendios de vetas de carbón arden por miles en todo el mundo, como los de Burning Mountain , Nueva Gales del Sur; Centralia , Pensilvania; y varios incendios alimentados por carbón en China . También pueden reavivarse inesperadamente e incendiar material inflamable cercano. ^{[ 36 ]}

La intensidad también aumenta durante las horas del día. Las tasas de combustión de troncos humeantes son hasta cinco veces mayores durante el día debido a la menor humedad, el aumento de las temperaturas y el aumento de la velocidad del viento. ^{[ 69 ]} La luz solar calienta el suelo durante el día, lo que crea corrientes de aire que viajan cuesta arriba. Por la noche, el suelo se enfría, creando corrientes de aire que viajan cuesta abajo. Los incendios forestales son avivados por estos vientos y a menudo siguen las corrientes de aire sobre colinas y a través de valles. ^{[ 70 ]} Los incendios en Europa ocurren con frecuencia durante las horas de las 12:00  p. m. y las 2:00  p. m. ^{[ 71 ]} Las operaciones de extinción de incendios forestales en los Estados Unidos giran en torno a un día de incendios de 24 horas que comienza a las 10:00  a. m. debido al aumento predecible en la intensidad resultante del calor diurno. ^{[ 72 ]} Basándose en el debilitamiento de las limitaciones meteorológicas día-noche impulsado por el clima , un estudio publicado en Science Advances estimó que de 1975 a 2024, las horas potenciales anuales de combustión para incendios forestales en América del Norte aumentaron un 36 %. ^{[ 73 ]}

El cambio climático promueve el tipo de clima que hace más probables los incendios forestales. En algunas áreas, un aumento de incendios forestales se ha atribuido directamente al cambio climático. ^{[ 10 ] : 247} La evidencia del pasado de la Tierra también muestra más incendios en períodos más cálidos. ^{[ 78 ]} El cambio climático aumenta la evapotranspiración potencial . Esto puede causar que la vegetación y los suelos se sequen cuando la evaporación potencial supera la precipitación y la humedad disponible del ecosistema dado. El déficit de presión de vapor también contribuye a aumentar el riesgo de incendios forestales y ha empeorado en el clima cálido. ^{[ 79 ]} Cuando un incendio comienza en un área con vegetación muy seca, puede propagarse rápidamente. Las temperaturas más altas también pueden alargar la temporada de incendios. Esta es la época del año en la que son más probables los incendios forestales severos, particularmente en regiones donde la nieve está desapareciendo. ^{[ 80 ]}

Las condiciones meteorológicas están aumentando el riesgo de incendios forestales. Sin embargo, la superficie total quemada por incendios forestales ha disminuido. Esto se debe principalmente a que la sabana se ha convertido en tierras de cultivo , por lo que hay menos árboles que arder. ^{[ 80 ]}

Aunque los bosques boreales no representan una gran fracción de la superficie global quemada, sí contribuyen sustancialmente a las emisiones globales de carbono derivadas de incendios forestales. ^{[ 81 ]} Estos bosques podrían enfrentar un riesgo adicional bajo el cambio climático si la cantidad de rayos aumenta como se espera. ^{[ 82 ]}

La variabilidad climática, incluyendo olas de calor , sequías y El Niño , y patrones meteorológicos regionales, como las crestas de alta presión, pueden aumentar el riesgo y alterar drásticamente el comportamiento de los incendios forestales. ^{[ 83 ] [ 84 ] [ 85 ]} Los años de alta precipitación pueden producir un rápido crecimiento de la vegetación, que cuando es seguido por períodos más cálidos puede fomentar incendios más generalizados y temporadas de incendios más largas. ^{[ 86 ]} Las altas temperaturas resecan las cargas de combustible y las hacen más inflamables, aumentando la mortalidad de los árboles y planteando riesgos significativos para la salud de los bosques globales. ^{[ 87 ] [ 88 ] [ 89 ]} Desde mediados de la década de 1980, en el oeste de los EE. UU., el deshielo temprano y el calentamiento asociado también se han asociado con un aumento en la duración y la gravedad de la temporada de incendios forestales, o la época del año más propensa a los incendios. ^{[ 90 ]} Un estudio de 2019 indica que el aumento en el riesgo de incendios en California puede ser parcialmente atribuible al cambio climático inducido por el hombre . ^{[ 91 ]}

En el verano de 1974-1975 (hemisferio sur), Australia sufrió el peor incendio forestal registrado, cuando el 15% de la superficie terrestre de Australia sufrió "daños extensos por el fuego". ^{[ 92 ]} Los incendios de ese verano quemaron aproximadamente 117 millones de hectáreas (290 millones de acres ; 1.170.000 kilómetros cuadrados ; 450.000 millas cuadradas ) . ^{[ 93 ] [ 94 ]} En Australia, el número anual de días calurosos (por encima de 35 °C o 95 °F ) y días muy calurosos (por encima de 40 °C o 104 °F ) ha aumentado significativamente en muchas zonas del país desde 1950. El país siempre ha tenido incendios forestales, pero en 2019, la extensión y la ferocidad de estos incendios aumentaron drásticamente. ^{[ 95 ]} Por primera vez se declararon condiciones catastróficas de incendios forestales para el Gran Sídney. Nueva Gales del Sur y Queensland declararon el estado de emergencia, pero también había incendios en Australia Meridional y Australia Occidental. ^{[ 96 ]}      

En 2019, el calor extremo y la sequía provocaron incendios forestales masivos en Siberia , Alaska , las Islas Canarias , Australia y la selva amazónica . Los incendios en esta última fueron causados ​​principalmente por la tala ilegal . El humo de los incendios se extendió por un vasto territorio, incluyendo grandes ciudades, reduciendo drásticamente la calidad del aire. ^{[ 97 ]}

En agosto de 2020, los incendios forestales de ese año fueron un 13 % peores que en 2019 debido principalmente al cambio climático , la deforestación y la quema agrícola. La existencia de la selva amazónica está amenazada por los incendios. ^{[ 98 ] [ 99 ] [ 100 ] [ 101 ]} En 2021 se produjeron incendios forestales sin precedentes en Turquía , Grecia y Rusia , que se cree que están relacionados con el cambio climático. ^{[ 102 ]}

El carbono liberado por los incendios forestales puede aumentar las concentraciones de gases de efecto invernadero. Los modelos climáticos aún no reflejan completamente esta retroalimentación . ^{[ 16 ] : 20}

Los incendios forestales liberan grandes cantidades de dióxido de carbono, partículas de carbono negro y marrón, y precursores de ozono como compuestos orgánicos volátiles y óxidos de nitrógeno (NOx) a la atmósfera. ^{[ 103 ] [ 104 ]} Estas emisiones afectan la radiación, las nubes y el clima a escalas regionales e incluso globales. ^{[ 15 ]} Los incendios forestales también emiten cantidades sustanciales de especies orgánicas semivolátiles que pueden separarse de la fase gaseosa para formar aerosoles orgánicos secundarios (SOA) durante horas o días después de la emisión. Además, la formación de otros contaminantes a medida que el aire se transporta puede provocar exposiciones nocivas para las poblaciones en regiones alejadas de los incendios forestales. ^{[ 105 ] [ 15 ]} Si bien las emisiones directas de contaminantes nocivos pueden afectar a los socorristas y residentes, el humo de los incendios forestales también puede transportarse a largas distancias e impactar la calidad del aire a escalas locales, regionales y globales. ^{[ 106 ]}

Los efectos del humo de los incendios forestales en la salud, como el empeoramiento de las afecciones cardiovasculares y respiratorias, van más allá de la exposición inmediata, contribuyendo a casi 16 000 muertes anuales, cifra que se prevé que aumente a 30 000 para 2050. El impacto económico también es significativo, con costes proyectados que alcanzarán los 240 000 millones de dólares anuales para 2050, superando otros daños relacionados con el clima. ^{[ 107 ]}

Durante el último siglo, los incendios forestales han representado entre el 20 y el 25 % de las emisiones globales de carbono, mientras que el resto proviene de actividades humanas. ^{[ 108 ]} Las emisiones globales de carbono provenientes de incendios forestales hasta agosto de 2020 equivalieron a las emisiones anuales promedio de la Unión Europea . ^{[ 109 ]} En 2020, el carbono liberado por los incendios forestales de California fue significativamente mayor que las demás emisiones de carbono del estado. ^{[ 110 ]}

Se estima que los incendios forestales en Indonesia en 1997 liberaron entre 0,81 y 2,57  gigatoneladas (0,89 y 2,83  mil millones de toneladas cortas ) de CO₂ _a la atmósfera, lo que representa entre el 13 y el 40 % de las emisiones globales anuales de dióxido de carbono provenientes de la quema de combustibles fósiles. ^{[ 111 ] [ 112 ]}

En junio y julio de 2019, los incendios en el Ártico emitieron más de 140 megatones de dióxido de carbono, según un análisis de CAMS. Para ponerlo en perspectiva, esto equivale a la misma cantidad de carbono emitida por 36 millones de automóviles en un año. Los recientes incendios forestales y sus masivas emisiones de CO₂ _implican que será importante tenerlos en cuenta al implementar medidas para alcanzar los objetivos de reducción de gases de efecto invernadero acordados con el Acuerdo de París sobre el clima . ^{[ 113 ]} Debido a la compleja química oxidativa que ocurre durante el transporte del humo de los incendios forestales en la atmósfera, ^{[ 114 ]} se indicó que la toxicidad de las emisiones aumenta con el tiempo. ^{[ 115 ] [ 116 ]}

Los modelos atmosféricos sugieren que estas concentraciones de partículas de hollín podrían aumentar la absorción de la radiación solar incidente durante los meses de invierno hasta en un 15 %. ^{[ 117 ]} Se estima que el Amazonas contiene alrededor de 90 mil millones de toneladas de carbono. En 2019, la atmósfera terrestre tenía 415 partes por millón de carbono, y la destrucción del Amazonas añadiría aproximadamente 38 partes por millón. ^{[ 118 ]}

Algunas investigaciones han demostrado que el humo de los incendios forestales puede tener un efecto refrescante. ^{[ 119 ] [ 120 ] [ 121 ]}

Una investigación de 2007 afirmó que el carbono negro en la nieve alteraba la temperatura tres veces más que el dióxido de carbono atmosférico. Hasta el 94 por ciento del calentamiento del Ártico podría deberse al carbono oscuro en la nieve, que inicia el deshielo. El carbono oscuro proviene de la quema de combustibles fósiles, madera y otros biocombustibles, así como de incendios forestales. El deshielo puede ocurrir incluso con bajas concentraciones de carbono oscuro (inferiores a cinco partes por mil millones). ^{[ 122 ]}

A medida que el cambio climático provoca incendios forestales más frecuentes e intensos, se están intensificando los esfuerzos para mitigar el riesgo de incendios mediante medidas activas como la gestión de la vegetación combustible (cobertura vegetal, maleza, arbustos pequeños, matorrales de coyote , etc.). En el norte de California, por ejemplo, se han utilizado rebaños de cabras en muchas comunidades para reducir la cantidad de vegetación combustible en las afueras de algunas de ellas. Se estima que para 2024 se emplearon entre 60 000 y 80 000 cabras con este fin. ^{[ 143 ]}

Un área pequeña de alto riesgo que se caracteriza por una vegetación densa, una fuerte presencia humana o que está cerca de un área urbana crítica puede ser monitoreada mediante una red de sensores local . Los sistemas de detección pueden incluir redes de sensores inalámbricos que actúan como sistemas meteorológicos automatizados: detectando temperatura, humedad y humo. ^{[ 148 ] [ 149 ] [ 150 ] [ 151 ]} Estos pueden ser alimentados por baterías, energía solar o recargables a partir de árboles : capaces de recargar sus sistemas de baterías utilizando las pequeñas corrientes eléctricas presentes en el material vegetal. ^{[ 152 ]} Las áreas más grandes de riesgo medio pueden ser monitoreadas mediante torres de escaneo que incorporan cámaras fijas y sensores para detectar humo u otros factores como la firma infrarroja del dióxido de carbono producido por los incendios. También se pueden incorporar capacidades adicionales como visión nocturna , detección de brillo y detección de cambio de color en los conjuntos de sensores . ^{[ 153 ] [ 154 ] [ 155 ]}

El Departamento de Recursos Naturales firmó un contrato con PanoAI para la instalación de cámaras de detección rápida de 360 ​​grados en el noroeste del Pacífico, las cuales están montadas en torres de telefonía celular y son capaces de monitorear continuamente un radio de 24 kilómetros (15 millas) . ^{[ 156 ]} Además, Sensaio Tech , con sede en Brasil y Toronto, ha lanzado un dispositivo sensor que monitorea continuamente 14 variables diferentes comunes en los bosques, desde la temperatura del suelo hasta la salinidad. Esta información se transmite en tiempo real a los clientes a través de visualizaciones en el panel de control, y se proporcionan notificaciones móviles sobre niveles peligrosos. ^{[ 157 ]} 

El monitoreo satelital y aéreo mediante el uso de aviones, helicópteros o UAVs puede proporcionar una visión más amplia y puede ser suficiente para monitorear áreas muy grandes y de bajo riesgo. Estos sistemas más sofisticados emplean GPS y cámaras infrarrojas o visibles de alta resolución montadas en aeronaves para identificar y dirigir incendios forestales. ^{[ 158 ] [ 159 ]} Los sensores montados en satélites como el Radiómetro de escaneo avanzado a lo largo de la trayectoria de Envisat y el Radiómetro de escaneo a lo largo de la trayectoria del satélite europeo de teledetección pueden medir la radiación infrarroja emitida por los incendios, identificando puntos calientes mayores de 39 °C (102 °F) . ^{[ 160 ] [ 161 ]} El Sistema de mapeo de peligros de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica combina datos de teledetección de fuentes satelitales como el Satélite Ambiental Operacional Geoestacionario (GOES), el Espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) y el Radiómetro avanzado de muy alta resolución (AVHRR) para la detección de ubicaciones de incendios y columnas de humo. ^{[ 162 ] [ 163 ]} Sin embargo, la detección satelital es propensa a errores de desplazamiento, de entre 2 y 3 kilómetros (1 a 2 mi) para datos MODIS y AVHRR y hasta 12 kilómetros (7,5 mi) para datos GOES. ^{[ 164 ]} Los satélites en órbitas geoestacionarias pueden quedar inhabilitados, y los satélites en órbitas polares a menudo están limitados por su corto período de tiempo de observación. La cobertura de nubes y la resolución de la imagen también pueden limitar la efectividad de las imágenes satelitales. ^{[ 165 ]} Global Forest Watch ^{[ 166 ]} proporciona actualizaciones diarias detalladas sobre alertas de incendios. ^{[ 167 ]}    

En 2015, el Servicio Forestal del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA- USFS) puso en funcionamiento una nueva herramienta de detección de incendios que utiliza datos del satélite Suomi National Polar-orbiting Partnership (NPP) para detectar incendios de menor magnitud con mayor detalle que los productos espaciales anteriores. Los datos de alta resolución se utilizan con un modelo informático para predecir cómo cambiará de dirección un incendio en función de las condiciones meteorológicas y del terreno. ^{[ 168 ]}

En 2014, se organizó una campaña internacional en el Parque Nacional Kruger de Sudáfrica para validar los productos de detección de incendios, incluidos los nuevos datos de incendios activos del VIIRS. Antes de esa campaña, el Instituto Meraka del Consejo de Investigación Científica e Industrial en Pretoria, Sudáfrica, uno de los primeros en adoptar el  producto de detección de incendios VIIRS de 375 m, lo utilizó durante varios grandes incendios forestales en Kruger. ^{[ 169 ]}

Desde 2021, la NASA proporciona información sobre la ubicación de incendios activos prácticamente en tiempo real a través del Sistema de Información sobre Incendios para la Gestión de Recursos (FIRMS, por sus siglas en inglés).

El aumento de la frecuencia de incendios forestales ha dado lugar a propuestas para implementar tecnologías basadas en inteligencia artificial para la detección temprana, la prevención y la predicción de incendios forestales. ^{[ 170 ] [ 171 ] [ 172 ]}

La supresión de incendios forestales consume una gran parte del producto interno bruto de un país , lo que afecta directamente a su economía. ^{[ 181 ]} Si bien los costos varían enormemente de un año a otro, dependiendo de la gravedad de cada temporada de incendios, en Estados Unidos, las agencias locales, estatales, federales y tribales gastan colectivamente decenas de miles de millones de dólares anualmente para suprimir incendios forestales. En Estados Unidos, se informó que se gastaron aproximadamente 6 mil millones de dólares entre 2004 y 2008 para suprimir incendios forestales en el país. ^{[ 181 ]} En California, el Servicio Forestal de Estados Unidos gasta alrededor de 200 millones de dólares por año para suprimir el 98% de los incendios forestales y hasta 1 mil millones de dólares para suprimir el otro 2% de los incendios que escapan al ataque inicial y se vuelven grandes. ^{[ 182 ]}

Los bomberos forestales se enfrentan a varios peligros que ponen en riesgo su vida, como el estrés por calor , la fatiga , el humo y el polvo , así como el riesgo de otras lesiones como quemaduras , cortes y raspaduras , mordeduras de animales e incluso rabdomiólisis . ^{[ 183 ] [ 184 ]} Entre 2000 y 2016, más de 350  bomberos forestales murieron en acto de servicio. ^{[ 185 ]}

Especialmente en condiciones de calor intenso, los incendios presentan el riesgo de estrés por calor, que puede implicar sensación de calor, fatiga, debilidad, vértigo, dolor de cabeza o náuseas. El estrés por calor puede progresar a tensión por calor, que implica cambios fisiológicos como aumento de la frecuencia cardíaca y la temperatura corporal central. Esto puede provocar enfermedades relacionadas con el calor, como sarpullido por calor, calambres, agotamiento o golpe de calor . Diversos factores pueden contribuir a los riesgos que plantea el estrés por calor, incluyendo el trabajo extenuante, factores de riesgo personales como la edad y la condición física , la deshidratación, la privación del sueño y el uso de equipos de protección personal engorrosos . El descanso, el agua fresca y las pausas ocasionales son cruciales para mitigar los efectos del estrés por calor. ^{[ 183 ]}

El humo, las cenizas y los escombros también pueden representar graves riesgos respiratorios para los bomberos forestales. El humo y el polvo de los incendios forestales pueden contener gases como monóxido de carbono , dióxido de azufre y formaldehído , así como partículas como cenizas y sílice . Para reducir la exposición al humo, los equipos de extinción de incendios forestales deben, siempre que sea posible, rotar a los bomberos a través de las áreas con humo denso, evitar combatir incendios a favor del viento, utilizar equipos en lugar de personas en las áreas de contención y minimizar las labores de limpieza. Los campamentos y puestos de mando también deben ubicarse a favor del viento de los incendios forestales. La ropa y el equipo de protección también pueden ayudar a minimizar la exposición al humo y las cenizas. ^{[ 183 ]}

Los bomberos también corren el riesgo de sufrir eventos cardíacos, incluidos accidentes cerebrovasculares e infartos. Deben mantener una buena condición física. Los programas de acondicionamiento físico, los exámenes médicos y las pruebas de esfuerzo pueden minimizar los riesgos de problemas cardíacos relacionados con la lucha contra incendios. ^{[ 183 ]} Otros riesgos de lesiones a los que se enfrentan los bomberos forestales incluyen resbalones, tropiezos, caídas, quemaduras, raspaduras y cortes con herramientas y equipos, golpes con árboles, vehículos u otros objetos, peligros vegetales como espinas y hiedra venenosa, mordeduras de serpientes y animales, accidentes de vehículos, electrocución por líneas eléctricas o tormentas eléctricas, y estructuras de edificios inestables. ^{[ 183 ]}

Los retardantes de fuego se utilizan para frenar los incendios forestales al inhibir la combustión. Son soluciones acuosas de fosfatos de amonio y sulfatos de amonio, además de agentes espesantes. ^{[ 186 ]} La decisión de aplicar retardante depende de la magnitud, la ubicación y la intensidad del incendio forestal. En ciertos casos, también se puede aplicar retardante de fuego como medida preventiva de defensa contra incendios. ^{[ 187 ]}

Los retardantes de fuego típicos contienen los mismos agentes que los fertilizantes. Los retardantes de fuego también pueden afectar la calidad del agua a través de la lixiviación, la eutrofización o la aplicación incorrecta. Los efectos de los retardantes de fuego en el agua potable siguen siendo inconclusos. ^{[ 188 ]} Los factores de dilución, incluido el tamaño del cuerpo de agua, la precipitación y los caudales de agua, disminuyen la concentración y la potencia del retardante de fuego. ^{[ 187 ]} Los restos de incendios forestales (ceniza y sedimentos) obstruyen ríos y embalses, aumentando el riesgo de inundaciones y erosión que, en última instancia, ralentizan y/o dañan los sistemas de tratamiento de agua. ^{[ 188 ] [ 189 ]} Existe una preocupación continua por los efectos de los retardantes de fuego en la tierra, el agua, los hábitats de la vida silvestre y la calidad de las cuencas hidrográficas; se necesita investigación adicional. Sin embargo, en el lado positivo, se ha demostrado que el retardante de fuego (específicamente sus componentes de nitrógeno y fósforo) tiene un efecto fertilizante en suelos con deficiencia de nutrientes y, por lo tanto, crea un aumento temporal de la vegetación. ^{[ 187 ]}

Los bosques se enfrentan a numerosas perturbaciones que pueden afectar negativamente su salud y vitalidad. El fuego es una perturbación importante en los bosques y contribuye a su pérdida y degradación. En promedio, 261 millones de hectáreas de tierra se vieron afectadas por incendios anualmente entre 2007 y 2019; casi la mitad (49%) de esta superficie estaba cubierta de bosques. Aproximadamente 123 millones de hectáreas de bosque se vieron afectadas por incendios en 2019, de las cuales el 79% se encontraba en el dominio climático subtropical, el 8% en el dominio boreal, el 8% en el dominio tropical y el 6% en el dominio templado. ^{[ 195 ]}

La mayor parte del clima y la contaminación del aire de la Tierra reside en la troposfera , la parte de la atmósfera que se extiende desde la superficie del planeta hasta una altura de unos 10 kilómetros (6 mi) . El ascenso vertical de una tormenta eléctrica severa o pirocúmulonimbo puede verse potenciado en el área de un gran incendio forestal, que puede impulsar humo, hollín ( carbono negro ) y otras partículas hasta la estratosfera inferior . ^{[ 196 ]} Anteriormente, la teoría científica predominante sostenía que la mayoría de las partículas en la estratosfera provenían de volcanes , pero se han detectado humo y otras emisiones de incendios forestales desde la estratosfera inferior. ^{[ 197 ]} Las nubes pirocúmulo pueden alcanzar los 6100 metros (20 000 pies) sobre incendios forestales. ^{[ 198 ]} La observación satelital de columnas de humo de incendios forestales reveló que las columnas podían rastrearse intactas a distancias superiores a 1600 kilómetros (1000 mi) . ^{[ 199 ]} Los modelos asistidos por computadora, como CALPUFF, pueden ayudar a predecir el tamaño y la dirección de las columnas de humo generadas por incendios forestales mediante el uso de modelos de dispersión atmosférica . ^{[ 200 ]}   

Los incendios forestales pueden afectar la contaminación atmosférica local, ^{[ 201 ]} y liberar carbono en forma de dióxido de carbono. ^{[ 202 ]} Las emisiones de los incendios forestales contienen material particulado fino que puede causar problemas cardiovasculares y respiratorios. ^{[ 203 ]} El aumento de los subproductos del fuego en la troposfera puede elevar las concentraciones de ozono por encima de los niveles seguros. ^{[ 204 ]}

Los incendios forestales son comunes en climas suficientemente húmedos para permitir el crecimiento de vegetación, pero que presentan largos períodos secos y calurosos. ^{[ 20 ]} Estos lugares incluyen las áreas vegetadas de Australia y el sudeste asiático , el veld en el sur de África, el fynbos en el Cabo Occidental de Sudáfrica , las áreas boscosas de los Estados Unidos y Canadá, y la cuenca del Mediterráneo .

Algunos ecosistemas están adaptados a incendios de baja intensidad, donde los árboles pueden sobrevivir pero la maleza se elimina. La supresión humana de incendios provocados por rayos en zonas como Canadá y Estados Unidos ha generado una acumulación de combustible en comparación con los incendios más frecuentes anteriores al siglo XX. Esto ha dado lugar a incendios menos frecuentes, pero de mayor intensidad, que pueden matar árboles maduros. ^{[ 205 ] [ 206 ]}

Los incendios forestales de alta severidad crean hábitats forestales complejos de sucesión temprana (también llamados "hábitats de bosques de árboles muertos"), que a menudo tienen mayor riqueza y diversidad de especies que los bosques viejos no quemados. ^{[ 207 ]} Las especies de plantas y animales en la mayoría de los tipos de bosques norteamericanos evolucionaron con el fuego, y muchas de estas especies dependen de los incendios forestales, y particularmente de los incendios de alta severidad, para reproducirse y crecer. El fuego ayuda a devolver los nutrientes de la materia vegetal al suelo. El calor del fuego es necesario para la germinación de ciertos tipos de semillas, y los árboles muertos y los bosques de sucesión temprana creados por incendios de alta severidad crean condiciones de hábitat que son beneficiosas para la vida silvestre. ^{[ 207 ]} Los bosques de sucesión temprana creados por incendios de alta severidad sustentan algunos de los niveles más altos de biodiversidad nativa que se encuentran en los bosques de coníferas templados. ^{[ 208 ] [ 209 ]} La tala posterior al incendio no tiene beneficios ecológicos y tiene muchos impactos negativos; lo mismo suele ser cierto para la siembra posterior al incendio. ^{[ 136 ]} La exclusión de incendios forestales puede contribuir a cambios en el régimen de vegetación, como la invasión de plantas leñosas . ^{[ 210 ] [ 211 ]}

Aunque algunos ecosistemas dependen de incendios naturales para regular su crecimiento, otros sufren por el exceso de incendios, como el chaparral en el sur de California y los desiertos de menor altitud en el suroeste de Estados Unidos. El aumento de la frecuencia de incendios en estas áreas normalmente dependientes del fuego ha alterado los ciclos naturales, dañado las comunidades de plantas nativas y fomentado el crecimiento de malezas no nativas. ^{[ 212 ] [ 213 ] [ 214 ] [ 215 ]} Las especies invasoras , como Lygodium microphyllum y Bromus tectorum , pueden crecer rápidamente en áreas dañadas por incendios. Debido a su alta inflamabilidad, pueden aumentar el riesgo futuro de incendios, creando un ciclo de retroalimentación positiva que incrementa la frecuencia de incendios y altera aún más las comunidades de vegetación nativa. ^{[ 43 ] [ 124 ]}

En la selva amazónica , la sequía, la tala, las prácticas ganaderas y la agricultura de tala y quema dañan los bosques resistentes al fuego y promueven el crecimiento de maleza inflamable, creando un ciclo que fomenta más incendios. ^{[ 216 ]} Los incendios en la selva amenazan su colección de especies diversas y producen grandes cantidades de CO ₂ . ^{[ 217 ]} Además, los incendios en la selva, junto con la sequía y la intervención humana, podrían dañar o destruir más de la mitad de la selva amazónica para 2030. ^{[ 218 ]} Los incendios forestales generan ceniza, reducen la disponibilidad de nutrientes orgánicos y causan un aumento en la escorrentía de agua, erosionando otros nutrientes y creando condiciones de inundación repentina . ^{[ 37 ] [ 219 ]} Un incendio forestal de 2003 en los páramos de North Yorkshire quemó 2,5 kilómetros cuadrados (600 acres) de brezo y las capas de turba subyacentes . Posteriormente, la erosión eólica despojó la ceniza y el suelo expuesto, revelando restos arqueológicos que datan de 10 000  a. C. ^{[ 220 ]} Los incendios forestales también pueden tener un efecto en el cambio climático, aumentando la cantidad de carbono liberado a la atmósfera e inhibiendo el crecimiento de la vegetación, lo que afecta la absorción general de carbono por las plantas. ^{[ 221 ]} La severidad del incendio se puede medir mediante satélites para calcular el Índice de Quema Normalizado. ^{[ 222 ]}

Los incendios forestales se han convertido en una amenaza cada vez más grave para la agricultura, y en 2024 y 2025 se registraron temporadas de incendios sin precedentes en varios continentes. En Canadá, para junio de 2025 ya se habían quemado 3,24 millones de hectáreas. Esta cifra solo es superada por los 18 millones de hectáreas que se quemaron en 2023, una cifra récord, y las columnas de humo afectaron la calidad del aire y la productividad agrícola a miles de kilómetros de distancia. ^{[ 223 ]}

Los escombros y la escorrentía química hacia los cursos de agua después de los incendios forestales pueden contaminar las fuentes de agua potable. ^{[ 224 ]} Si bien es difícil cuantificar los impactos de los incendios forestales en la calidad del agua superficial, las investigaciones sugieren que la concentración de muchos contaminantes aumenta después del incendio. Los impactos ocurren durante la combustión activa y hasta años después. ^{[ 225 ]} Los aumentos en los nutrientes y los sedimentos suspendidos totales pueden ocurrir en el plazo de un año, mientras que las concentraciones de metales pesados ​​pueden alcanzar su punto máximo entre 1 y 2 años después de un incendio forestal. ^{[ 226 ]}

El benceno es uno de los muchos productos químicos que se han encontrado en los sistemas de agua potable después de incendios forestales. El benceno puede penetrar ciertas tuberías de plástico y, por lo tanto, requiere mucho tiempo para ser eliminado de la infraestructura de distribución de agua. Los investigadores estimaron que, en el peor de los casos, se necesitarían más de 286 días de lavado constante de una línea de servicio de HDPE contaminada para reducir el benceno por debajo de los límites seguros para el agua potable. ^{[ 227 ] [ 228 ]} Los aumentos de temperatura causados ​​por incendios, incluidos los incendios forestales, pueden hacer que las tuberías de agua de plástico generen productos químicos tóxicos ^{[ 229 ]} como el benceno . ^{[ 230 ]}

El efecto adverso más notorio de los incendios forestales es la destrucción de propiedades. Sin embargo, las sustancias químicas peligrosas liberadas también impactan significativamente la salud humana. ^{[ 243 ]}

El humo de los incendios forestales se compone principalmente de dióxido de carbono y vapor de agua. Otros componentes comunes presentes en concentraciones más bajas son el monóxido de carbono, el formaldehído, la acroleína , los hidrocarburos poliaromáticos y el benceno. ^{[ 244 ]} También hay pequeñas partículas en suspensión (en forma sólida o gotas líquidas) en el humo y los restos de ceniza. Entre el 80 y el 90 % del humo de los incendios forestales, en masa, pertenece a la clase de partículas finas de 2,5 micrómetros de diámetro o menos. ^{[ 245 ]}

El dióxido de carbono en el humo representa un riesgo bajo para la salud debido a su baja toxicidad. En cambio, el monóxido de carbono y las partículas finas , particularmente las de 2,5  μm de diámetro o menores, se han identificado como las principales amenazas para la salud. ^{[ 244 ]} Se encontraron altos niveles de metales pesados , incluyendo plomo , arsénico , cadmio y cobre, en los restos de ceniza tras los incendios forestales de California de 2007. Se organizó una campaña nacional de limpieza por temor a los efectos en la salud derivados de la exposición. ^{[ 246 ]} En el devastador incendio de Camp Fire en California (2018) que mató a 85 personas, los niveles de plomo aumentaron alrededor de 50 veces en las horas posteriores al incendio en un sitio cercano ( Chico ). La concentración de zinc también aumentó significativamente en Modesto, a 240 kilómetros (150 mi) de distancia. También se encontraron metales pesados ​​como manganeso y calcio en numerosos incendios de California. ^{[ 247 ]} Otros productos químicos se consideran peligrosos importantes, pero se encuentran en concentraciones demasiado bajas para causar efectos detectables en la salud. 

El grado de exposición al humo de los incendios forestales depende de la duración, la severidad, la intensidad y la proximidad del fuego. Las personas se exponen directamente al humo a través de las vías respiratorias mediante la inhalación de contaminantes atmosféricos. Indirectamente, las comunidades se exponen a los escombros de los incendios forestales, que pueden contaminar el suelo y el agua.

La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) desarrolló el índice de calidad del aire (ICA), un recurso público que proporciona concentraciones estándar nacionales de calidad del aire para contaminantes atmosféricos comunes. El público puede usarlo para determinar su exposición a contaminantes atmosféricos peligrosos según el rango de visibilidad. ^{[ 248 ]}

El humo de los incendios forestales contiene partículas que pueden tener efectos adversos en el sistema respiratorio humano. Es necesario informar al público sobre los efectos en la salud para limitar la exposición. Esta información también puede utilizarse para influir en las políticas y promover resultados positivos en materia de salud. ^{[ 249 ]}

La inhalación de humo de un incendio forestal puede ser un riesgo para la salud. ^{[ 250 ] [ 251 ] [ 252 ]} El humo de los incendios forestales está compuesto por productos de combustión, es decir , dióxido de carbono , monóxido de carbono , vapor de agua , material particulado , compuestos químicos orgánicos, óxidos de nitrógeno y otros compuestos. La principal preocupación para la salud es la inhalación de material particulado y monóxido de carbono. ^{[ 253 ]}

Las partículas en suspensión (PM) son un tipo de contaminación atmosférica compuesta por partículas de polvo y gotas de líquido. Se clasifican en tres categorías según su diámetro: PM gruesas, PM finas y PM ultrafinas. Las partículas gruesas tienen un tamaño de entre 2,5 y 10 micrómetros, las finas de entre 0,1 y 2,5 micrómetros, y las ultrafinas de menos de 0,1 micrómetros. El impacto en el organismo tras la inhalación varía según el tamaño. Las PM gruesas se filtran en las vías respiratorias superiores y pueden acumularse y causar inflamación pulmonar. Esto puede provocar irritación ocular y sinusal, así como dolor de garganta y tos. ^{[ 254 ] [ 255 ]} Las PM gruesas suelen estar compuestas de materiales más pesados ​​y tóxicos que producen efectos a corto plazo con un mayor impacto. ^{[ 255 ]}

Las partículas más pequeñas se desplazan más profundamente en el sistema respiratorio, creando problemas en las profundidades de los pulmones y el torrente sanguíneo. ^{[ 254 ] [ 255 ]} En pacientes asmáticos, las PM _2.5 causan inflamación, pero también aumentan el estrés oxidativo en las células epiteliales. Estas partículas también causan apoptosis y autofagia en las células epiteliales pulmonares. Ambos procesos dañan las células y afectan la función celular. Este daño afecta a quienes padecen afecciones respiratorias como el asma, donde los tejidos y la función pulmonar ya están comprometidos. ^{[ 255 ]} Las partículas de menos de 0.1 micrómetros se denominan partículas ultrafinas (UFP). Son un componente principal del humo de los incendios forestales. ^{[ 256 ]} Las UFP pueden ingresar al torrente sanguíneo como las PM _2.5–0.1; sin embargo, los estudios muestran que lo hacen mucho más rápido. La inflamación y el daño epitelial causados ​​por las UFP también han demostrado ser mucho más graves. ^{[ 255 ]} Las PM _2.5 son la mayor preocupación en relación con los incendios forestales. ^{[ 249 ]} Esto es particularmente peligroso para los niños muy pequeños, los ancianos y las personas con afecciones crónicas como asma, enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), fibrosis quística y enfermedades cardiovasculares. Las enfermedades más comúnmente asociadas con la exposición a partículas finas provenientes del humo de incendios forestales son bronquitis, exacerbación del asma o la EPOC y neumonía. Los síntomas de estas complicaciones incluyen sibilancias y dificultad para respirar, y los síntomas cardiovasculares incluyen dolor en el pecho, taquicardia y fatiga. ^{[ 254 ]}

Epidemiología

En las últimas décadas, el oeste de Estados Unidos ha experimentado un aumento tanto en la frecuencia como en la intensidad de los incendios forestales. Esto se ha atribuido al clima árido de la región y a los efectos del calentamiento global. Se estima que 46 millones de personas estuvieron expuestas al humo de incendios forestales entre 2004 y 2009 en el oeste de Estados Unidos. La evidencia ha demostrado que el humo de los incendios forestales puede aumentar los niveles de partículas en suspensión. ^{[ 249 ]}

La EPA ha definido concentraciones aceptables de PM en el aire, a través de las Normas Nacionales de Calidad del Aire Ambiente, y se ha hecho obligatorio el monitoreo de la calidad del aire ambiente. ^{[ 271 ]} Debido a estos programas de monitoreo y a la incidencia de varios incendios forestales de gran magnitud cerca de áreas pobladas, se han realizado estudios epidemiológicos que demuestran una asociación entre los efectos en la salud humana y un aumento en las partículas finas debido al humo de los incendios forestales.

Un aumento en el humo de PM emitido por el incendio de Hayman en Colorado en junio de 2002 se asoció con un aumento en los síntomas respiratorios en pacientes con EPOC. ^{[ 272 ]} Al observar los incendios forestales en el sur de California en 2003, los investigadores han demostrado un aumento en los ingresos hospitalarios debido a síntomas de asma mientras estaban expuestos a concentraciones máximas de PM en el humo. ^{[ 273 ]} Otro estudio epidemiológico encontró un aumento del 7,2 % (intervalo de confianza del 95 %: 0,25 %, 15 %) en el riesgo de ingresos hospitalarios relacionados con problemas respiratorios durante los días de ola de humo con alta materia particulada específica de incendios forestales 2,5 en comparación con días sin ola de humo coincidentes. ^{[ 249 ]}

También se encontró que los niños que participaron en el Estudio de Salud Infantil tenían un aumento en los síntomas oculares y respiratorios, el uso de medicamentos y las visitas al médico. ^{[ 274 ]} Las madres que estaban embarazadas durante los incendios dieron a luz a bebés con un peso promedio al nacer ligeramente menor en comparación con aquellos que no estuvieron expuestos. Esto sugiere que las mujeres embarazadas también pueden estar en mayor riesgo de sufrir efectos adversos por los incendios forestales. ^{[ 275 ]} En todo el mundo, se estima que 339 000 personas mueren cada año debido a los efectos del humo de los incendios forestales. ^{[ 276 ]}

Además del tamaño de las partículas, también debe considerarse su composición química. Estudios previos han demostrado que la composición química de las partículas PM _2.5 provenientes del humo de incendios forestales puede generar diferentes estimaciones de los efectos en la salud humana en comparación con otras fuentes de humo, como los combustibles sólidos. ^{[ 249 ]}

Tras un incendio forestal, persisten los peligros. Los residentes que regresan a sus hogares pueden correr el riesgo de sufrir la caída de árboles debilitados por el fuego. Las personas y las mascotas también pueden resultar heridas al caer en fosas de ceniza . El Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) también informa que los incendios forestales causan daños significativos a los sistemas eléctricos, especialmente en regiones áridas. ^{[ 277 ]}

El agua potable contaminada químicamente, a niveles que representan una preocupación por los residuos peligrosos, es un problema creciente. En particular, la contaminación química a escala de residuos peligrosos de los sistemas de agua subterráneos se descubrió por primera vez en los EE. UU. en 2017, ^{[ 278 ]} y desde entonces se ha documentado cada vez más en Hawái, Colorado y Oregón después de incendios forestales. ^{[ 279 ]} En 2021, las autoridades canadienses adaptaron sus enfoques de investigación de seguridad pública posteriores a incendios en la Columbia Británica para detectar este riesgo, pero no lo han encontrado hasta 2023. Otro desafío es que los pozos de agua potable privados y las tuberías dentro de un edificio también pueden contaminarse químicamente y volverse inseguros. ^{[ 280 ]} Los hogares experimentan una amplia variedad de impactos económicos y de salud significativos relacionados con esta agua contaminada. ^{[ 281 ]} En 2020 se elaboró ​​por primera vez una guía basada en evidencia sobre cómo inspeccionar y probar pozos ^{[ 282 ] y sistemas de agua de edificios afectados por incendios forestales. [ 283 ]} En Paradise, California, por ejemplo, ^{[ 284 ]} el incendio Camp Fire de 2018 causó daños por valor de más de 150 millones de dólares. Esto requirió casi un año para descontaminar y reparar el sistema municipal de agua potable dañado por el incendio forestal.

Tras el incendio Camp Fire de 2018 en California, se propuso que el origen de esta contaminación provenía de plásticos degradados térmicamente en los sistemas de agua, humo y vapores que ingresaban a las tuberías despresurizadas, y agua contaminada en edificios que era succionada hacia el sistema de agua municipal. En 2020, se demostró por primera vez que la degradación térmica de los materiales plásticos para agua potable era una posible fuente de contaminación. ^{[ 285 ]} En 2023, se confirmó la segunda teoría, según la cual la contaminación podría ser succionada por tuberías que perdían presión de agua. ^{[ 286 ]}

Otros riesgos posteriores a un incendio pueden aumentar si se producen otros fenómenos meteorológicos extremos . Por ejemplo, los incendios forestales reducen la capacidad del suelo para absorber las precipitaciones, por lo que las lluvias intensas pueden provocar inundaciones más graves y daños como deslizamientos de tierra . ^{[ 287 ] [ 288 ]}

El uso humano del fuego con fines agrícolas y de caza durante el Paleolítico y el Mesolítico alteró los paisajes y regímenes de incendios preexistentes. Los bosques fueron reemplazados gradualmente por vegetación más pequeña que facilitó los viajes, la caza, la recolección de semillas y la siembra. ^{[ 308 ]} En la historia humana registrada, se mencionan alusiones menores a incendios forestales en la Biblia y por escritores clásicos como Homero . Sin embargo, si bien los antiguos escritores hebreos, griegos y romanos eran conscientes de los incendios, no estaban muy interesados ​​en las tierras no cultivadas donde ocurrían incendios forestales. ^{[ 309 ] [ 310 ]} Los incendios forestales se utilizaron en batallas a lo largo de la historia humana como armas térmicas primitivas . Desde la Edad Media , se escribieron relatos de quemas ocupacionales , así como costumbres y leyes que regían el uso del fuego. En Alemania, se documentó la quema regular en 1290 en el Odenwald y en 1344 en la Selva Negra . ^{[ 311 ]} En la Cerdeña del siglo XIV , se utilizaban cortafuegos para la protección contra incendios forestales. En España, durante la década de 1550, Felipe II desaconsejó la cría de ovejas en ciertas provincias debido a los efectos nocivos de los incendios utilizados en la trashumancia . ^{[ 309 ] [ 310 ]} Ya en el siglo XVII, se observó a los nativos americanos utilizando el fuego para diversos fines, como el cultivo, la señalización y la guerra. El botánico escocés David Douglas observó el uso nativo del fuego para el cultivo de tabaco, para atraer ciervos a áreas más pequeñas con fines de caza y para mejorar la recolección de miel y saltamontes. El carbón vegetal encontrado en depósitos sedimentarios frente a la costa del Pacífico de América Central sugiere que se produjeron más incendios en los 50 años anteriores a la colonización española de América que después de la colonización. ^{[ 312 ]} En la región báltica posterior a la Segunda Guerra Mundial , los cambios socioeconómicos llevaron a normas de calidad del aire más estrictas y a la prohibición de incendios, lo que eliminó las prácticas tradicionales de quema. ^{[ 311 ]} A mediados del siglo XIX, exploradores del HMS Beagle observaron a los aborígenes australianos utilizando el fuego para desbrozar terrenos, cazar y regenerar plantas comestibles en un método que más tarde se denominó agricultura con fuego. . ^{[ 313 ]} Este uso cuidadoso del fuego se ha empleado durante siglos en tierras protegidas por el Parque Nacional Kakadu para fomentar la biodiversidad. ^{[ 314 ]}

Los incendios forestales suelen ocurrir durante períodos de aumento de temperatura y sequía . Un aumento en el flujo de detritos relacionado con incendios en los abanicos aluviales del noreste del Parque Nacional de Yellowstone se relacionó con el período entre 1050 y 1200 d. C., coincidiendo con el Período Cálido Medieval . ^{[ 315 ]} Sin embargo, la influencia humana causó un aumento en la frecuencia de incendios. Los datos dendrocronológicos de cicatrices de incendios y datos de capas de carbón en Finlandia sugieren que, si bien muchos incendios ocurrieron durante condiciones de sequía severa, un aumento en el número de incendios durante 850 a. C. y 1660 d. C. puede atribuirse a la influencia humana. ^{[ 316 ]} La evidencia de carbón de las Américas sugirió una disminución general en incendios forestales entre 1 d. C. y 1750 en comparación con años anteriores. Sin embargo, un período de mayor frecuencia de incendios entre 1750 y 1870 fue sugerido por datos de carbón de América del Norte y Asia, atribuido al crecimiento de la población humana e influencias como las prácticas de desmonte de tierras. Este período fue seguido por una disminución general de los incendios en el siglo XX, vinculada a la expansión de la agricultura, el aumento del pastoreo de ganado y los esfuerzos de prevención de incendios. ^{[ 317 ]} Un metaanálisis encontró que se quemaba anualmente 17 veces más tierra en California antes de 1800 en comparación con las últimas décadas (1.800.000 hectáreas/año en comparación con 102.000 hectáreas/año). ^{[ 318 ]}

Según un artículo publicado en la revista Science , el número de incendios naturales y provocados por el hombre disminuyó un 24,3 % entre 1998 y 2015. Los investigadores explican esto como una transición del nomadismo a un estilo de vida sedentario y la intensificación de la agricultura , lo que conllevó una disminución en el uso del fuego para la limpieza de terrenos. ^{[ 319 ] [ 320 ]}

Increases of certain tree species (i.e. conifers) over others (i.e. deciduous trees) can increase wildfire risk, especially if these trees are also planted in monocultures.^[321][322] Some invasive species, moved in by humans (i.e., for the pulp and paper industry) have in some cases also increased the intensity of wildfires. Examples include species such as Eucalyptus in California^[323][324] and gamba grass in Australia.