Using fuel and weather variables to predict the sustainability of surface fire spread in maritime pine stands

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Abstract:

Thresholds for surface fire spread were examined in maritime pine (Pinus pinaster Ait.) stands in northern Portugal. Fire sustainability was assessed after ignition of 2 m fire lines or in larger burns conducted in 10–15m wide plots. The experiments were carried out from November to June in three fuel types: litter, litter plus shrubs, and litter with a nonwoody understorey. Moisture content of fine dead fuels, on-site weather variables, and descriptors of the fuel complex all had a highly significant influence on the probability of self-sustaining fire spread. A logistic model based solely on fuel moisture content correctly classified the fire sustainability status of 88% of the observations. Nonetheless, the subjectivity of the moisture of extinction concept was apparent, and further accuracy was achieved by the consecutive addition of fire spread direction (forward or backward), fuel type, and ambient temperature. Fully sustained fire spread, in opposition to marginal burns with broken fire fronts, was similarly dependent on fuel moisture but was affected also by fire spread direction and time since rain. The models can benefit fire research and fire management operations but can be made more practical if integrated in a fire danger rating system.

Les seuils pour la propagation des feux de surface ont été étudiés dans des peuplements de pin maritime (Pinus pinaster Ait.) dans le nord du Portugal. La propagation autonome du feu a été évaluée après l’allumage de lignes de feu de deux mètres ou dans des brûlis plus importants effectués dans des parcelles de 10–15 m de large. Les expériences ont été réalisées de novembre à juin dans trois types de combustibles: litière, litière avec des arbustes et litière avec un sous-étage non ligneux. La teneur en humidité des combustibles fins morts, les variables météorologiques sur le site et les descripteurs du complexe de combustibles ont tous eu une influence très significative sur la probabilité de propagation autonome du feu. Un modèle logistique basé seulement sur la teneur en humidité des combustibles a correctement classé le résultat des allumages dans 88% des cas. Malgré cela, la subjectivité du concept d’humidité d’extinction était apparente et une plus grande exactitude a été obtenue par l’ajout consécutif de la direction de la propagation du feu (vers l’avant ou l’arrière), du type de combustibles et de la température ambiante. La propagation totalement autonome du feu, contrairement aux brûlis marginaux avec un front de feu discontinu, dépendait de la même façon de la teneur en humidité mais était aussi affectée par la direction de la propagation du feu et le temps écoulé depuis la dernière pluie. Les modèles peuvent servir à la recherche sur le feu et aux opérations de gestion des incendies mais ils peuvent être plus pratiques s’ils sont intégrés dans un système d’évaluation des risques d’incendie.

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2008

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