Um padrão cíclico de incêndios florestais como resultado de um sistema natural humano acoplado

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 5280 (2022) Cite este artigo

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Nas últimas décadas, os incêndios florestais impuseram um custo considerável aos recursos naturais e às vidas humanas. Em muitas regiões, as tendências anuais de incêndios florestais mostram padrões oscilatórios intrigantes com amplitudes crescentes para áreas queimadas ao longo do tempo. Este artigo visa examinar as causas potenciais de tais padrões, desenvolvendo e examinando um modelo de simulação dinâmica que representa dinâmicas sociais e naturais interconectadas em um sistema acoplado. Desenvolvemos um modelo dinâmico genérico e, com base em resultados de simulação, postulamos que a interligação entre os subsistemas humano e natural é uma fonte dos padrões cíclicos observados em incêndios florestais em que a percepção de risco regula atividades que podem resultar em mais incêndios e desenvolvimento de propriedades vulneráveis. Nossa análise de política baseada em simulação aponta para uma característica não linear do sistema, que surge devido às interconexões entre o lado humano e o lado natural do sistema. Isso tem uma grande implicação política: em contraste com os estudos que buscam a política mais eficaz para conter os incêndios florestais, mostramos que uma solução de longo prazo não é uma ação única, mas uma combinação de várias ações que visam simultaneamente os lados humano e natural do sistema.

O incêndio florestal está colocando em risco a vida humana, os recursos naturais, a conservação das florestas e a vida selvagem1,2,3,4. De acordo com o National Interagency Fire Center, em 2020, mais de 52.000 incêndios florestais nos Estados Unidos queimaram cerca de 3,64 milhões de hectares5. Somente na Califórnia, estimou-se que cerca de 30 pessoas morreram devido a incêndios florestais durante os primeiros 9 meses de 20206. Além disso, o trágico incidente de Camp Fire em Paradise, Califórnia, em 2018, indiscutivelmente o incêndio florestal mais destrutivo e mortal da história da Califórnia, resultou em pelo menos 85 vítimas civis e queimou mais de 60.702 hectares, destruindo mais de 18.000 estruturas7. Além disso, o problema não se limita aos Estados Unidos: o incêndio florestal é um desafio global que afeta diferentes regiões do mundo, com eventos catastróficos recentes em países como Austrália, Brasil, Grécia, Argélia, França, Turquia e Indonésia. Dadas as tendências, o problema dos incêndios florestais e suas crescentes consequências catastróficas são de imensa relevância política.

Compreender e prever a ocorrência de incêndios florestais é vital para tomar medidas políticas adequadas para mitigar os riscos e minimizar as consequências associadas8,9,10,11. Um exame das tendências históricas de incêndios florestais revela padrões cíclicos intrigantes na incidência de incêndios, com amplitude crescente para as consequências do fogo em muitas áreas ao redor do globo, incluindo os EUA. Como mostra a Fig. 1, nos EUA, temos experimentado uma tendência geral crescente da taxa de queima por incêndio florestal, com flutuações periódicas. Curiosamente, embora o padrão geral do número de incêndios não siga a tendência da taxa de queima, ele mostra oscilações periódicas. Encontrar os condutores de tais padrões é uma área de preocupação para cientistas naturais, pesquisadores de políticas e formuladores de políticas.

Incêndio florestal nos EUA de 1983 a 2018 (dados de www.nifc.gov).

Os incêndios florestais começam com ignições iniciais de incêndio, que podem ser causadas pela natureza através de raios ou comportamento humano imprudente. A ocorrência de incêndios naturais por descargas atmosféricas depende das condições climáticas e apresenta um padrão sazonal12. A ignição causada pelo homem, por outro lado, também pode causar incêndios em grande escala. De fato, nos EUA, os incêndios florestais provocados pelo homem representam aproximadamente 84% dos incêndios florestais em todo o país13. Além disso, fatores como fogueiras abandonadas, incêndio criminoso e fogos de artifício podem levar a incêndios de origem humana14,15. Os seres humanos também contribuem indiretamente para os incêndios florestais por meio de atividades que pioram as mudanças climáticas16. A liberação de gases de efeito estufa na atmosfera, incluindo dióxido de carbono e metano, contribui para temperaturas mais altas17. Um clima mais quente leva a uma vegetação mais seca nas florestas e aumenta o risco de grandes incêndios florestais18. Além disso, o desmatamento para o desenvolvimento da terra reduz a capacidade da floresta de absorver gases de efeito estufa, o que acaba causando um novo aumento da temperatura19,20.