domingo, 9 de abril de 2017

El efecto chimenea en los troncos de los árboles

Muchas veces os habréis preguntado por qué el calcinado de los troncos después de un incendio o quema prescrita presenta una forma peculiar y siempre igual o muy parecida en todos aquellos árboles que hayan estado sometidos al mismo frente de llama. Esto se produce por el llamado "efecto chimenea" en troncos ¿Qué es y por qué se produce?

Foto @Fuego_lab (cc)

En la entrada ¿En qué se parecen el agua y el fuego? explicamos algunas propiedades comunes al agua y al fuego ya que son fluidos y por tanto se comportan de forma parecida en algunas situaciones. Este es el caso de la turbulencia a sotavento de un fluido que atraviesa un obstáculo. Es el responsable de que, por ejemplo, veamos un aumento de velocidad o incluso turbulencia, si posicionamos un obstáculo (obturador) en una tubería.


Como el fuego está al aire libre y además es un fluido caliente, esta turbulencia hace que la llama ascienda por el obstáculo (tronco) ya que su rugosidad genera un flujo turbulento en la capa límite, esto es, la zona donde el movimiento del fluido es perturbado por la presencia del sólido con el que esté en contacto. Es algo parecido a lo que hace volar a los aviones pero en este caso el sentido vertical:


Imaginaos ahora que en un incendio o quema prescrita ocurre como en una avión, esto es, que el fuego está quieto (como el aire) y que empujamos un tronco en busca del frente de llama ¿a que ahora es más fácil de entender? Efectivamente la existencia del obstáculo "aplastaría" las llamas contra el tronco y, en principio, nos protegeríamos de las llamas pero el efecto Bernouilli haría que la velocidad del flujo en los bordes del tronco aumentara generando una la turbulencia a sotavento que no nos libraría de achicharrarnos. El tronco es cilíndrico (o casi) y muy rugoso, al contrario de la forma afilada y lisa de las alas del avión, con lo que la turbulencia a sotavento hace que la adherencia de la llama al tronco sea muy eficaz. 

Si pudiéramos empujar el árbol hacia la posición de la cámara el tronco nos protegería de la radiación del frente de llama pero nos achicharraríamos con la convección generada a sotavento del árbol que por efecto de la capa límite hace que además la llama se quede "adherida" al tronco.

El efecto chimenea en troncos tiene consecuencias que hay que tener en cuenta en la prescripción de las quemas bajo arbolado. Aunque las cortezas de los árboles en su base suelen ser más gruesas, éstas disminuyen su grosor conforme subimos en altura del perfil del árbol. Por tanto, aunque la prescripción prevista de la altura de llama sea de 1 m, la altura real a la que se calentará el tronco por el efecto chimenea puede llegar a ser de 3, 4, 5 ó más metros dependiendo de la velocidad del frente de avance y del diámetro de los árboles. Esto puede generar calentamientos a sotavento en altura que podrían afectar a los tejidos vivos que están menos protegidos por la corteza que en la base. Los posibles efectos de este calentamiento sobre el estrés o la mortalidad del arbolado afectado deben valorarse en la planificación y evaluación posterior de la quema para mejorar las prescripciones futuras en cada caso.



Y como una imagen vale más que mil palabras os dejo ese vídeo donde lo explicamos en menos de 3 minutos. Espero que os guste.


Licencia Creative Commons

12 comentarios:

  1. Muy buena entrada y muy buen vídeo que deja muy claro el efecto.

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  2. A modo de corolario reproduzco el comentario que me ha hecho Paulo Fernandes en la página de FB y mi respuesta:

    PF:"Muy bien :) solo faltó decir que también ocurre si el fuego se propague en la misma dirección pero contra el viento, y ahí el efecto chimenea será en el lado opuesto del árbol"
    JM:"Correcto, no quería complicar más la explicación. En el símil que he hecho en la entrada es como si se "tirara" del árbol en vez de "empujarlo" pero el efecto es el mismo. Gracias Paulo por la aclaración"

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  3. Felicidades por el blog!
    Importante reforzar siempre el conocimiento empírico a través del rigor científico-divulgativo.

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    1. Gracias, todo muy casero pero vamos mejorando poco a poco. Os invito a ver mi evolución en la edición de vídeos en la pestaña de Canal Fuegolab que están ordenados cronológicamente ;-) Saludos

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  5. Estupendda explicación. Únicamente comentar el importante papel que juega la pendiente en el efecto chimenea...similar a la del viento a favor o en contra.
    Gracias por el trabajo!!!

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    1. Gracias! Efectivamente, no quería complicar más la explicación. De hecho el vector viento+pendiente en realidad es el que determina el efecto a sotavento y por tanto la cara del árbol donde se pegará la llama al tronco. Saludos

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  6. Muy interesante. Un video muy ilustrativo.

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  7. Gracias! Un saludo, espero verte por aquí en más ocasiones

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