Tecnologías

Post-fire Forest Residue Mulch [Portugal]

acolchoado, aplicação de restos vegetais

technologies_1186 - Portugal

Visualizar secciones

Expandir todo Colapsar todos
Completado: 73%

1. Información general

1.2 Detalles de contacto de las personas de referencia e instituciones involucradas en la evaluación y la documentación de la Tecnología

Persona(s) de referencia clave

Especialista MST:
Especialista MST:

Keizer Jan Jacob

Universidade de Aveiro-CESAM

Portugal

Especialista MST:
Nombre del proyecto que financió la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
Preventing and Remediating degradation of soils in Europe through Land Care (EU-RECARE )
Nombre del proyecto que financió la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
Catastrophic shifts in drylands (EU-CASCADE)
Nombre de la(s) institución(es) que facilitaron la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
University of Aveiro (University of Aveiro) - Portugal

1.3 Condiciones referidas al uso de datos documentados mediante WOCAT

El compilador y la/s persona(s) de referencia claves aceptan las condiciones acerca del uso de los datos documentados mediante WOCAT:

2. Descripción de la Tecnología MST

2.1 Breve descripción de la Tecnología

Definición de la Tecnología:

Forest residue mulch is spread immediately after a wildfire in order to prevent soil erosion and reduce overland flow.

2.2 Descripción detallada de la Tecnología

Descripción:

In two areas of eucalypt plantations affected by wildfires in central Portugal in 2007 and 2010, the research team of the University of Aveiro set up two experiments in order to test the effect of forest residue mulching as a soil erosion mitigation technique. Forest residues such as chopped eucalypt bark mulch was spread over a group of erosion plots, and was compared to an untreated group of plots.
The mulching was applied at ratios of 8.7 and 10.8 Mg ha-1 provided an initial ground cover of 70 to 80%, and was found to reduce post-fire runoff by 40-50% and soil erosion by 85-90%, respectively.

Purpose of the Technology: The increase in ground cover will decrease post-fire soil erosion by reducing raindrop impact over the ashes and bare soil, and decrease the runoff amount by increasing water surface storage, decreasing runoff velocity, and increase infiltration.
Ideally, post-fire mulching must be carried out immediately after the fire, in order to prevent that the first autumn rainfall events fall over the bare and unprotected burnt soils. It is intended for places in which burnt severity was moderate to high and where there are important values at risk, such as water reservoirs, populations, industries, human and wild life.

Establishment / maintenance activities and inputs: The chopped bark mulch was obtained at a depot 20 km from the burnt area, where eucalypt logs are debarked and then transported to a paper pulp factory. The bark is chopped into fibers and are typically transported to a biomass energy plant. We used these 10–15 cm wide 2–5 cm long bark fibers as the source for our mulching experiment. The chopped bark mulch decays very slowly (around 20% less ground cover per year) which was very useful in cases of low re-growth of natural vegetation.

Natural / human environment: The eucalypt trees in the region are typically planted as monocultures for paper pulp production, and harvested every 7-14 years. The landscape reflects a long history of intense land management, with a mosaic of (semi-)natural and man-made agricultural and afforested lands. Since the 1980´s, however, wildfires have increased dramatically in frequency and extent, aided by a general warming and drying trend but driven primarily by socio-economic changes.

2.3 Fotografías de la Tecnología

2.5 País/ región/ lugares donde la Tecnología fue aplicada y que se hallan comprendidos por esta evaluación

País:

Portugal

Región/ Estado/ Provincia:

Portugal/Beira Litoral

Especifique más el lugar :

Sever do vouga/ Pessegueiro do Vouga, Ermida

Especifique la difusión de la Tecnología:
  • distribuida parejamente sobre un área
Si se desconoce el área precisa, indique el área aproximada cubierta:
  • < 0.1 km2 (10 ha)
Comentarios:

Total area covered by the SLM Technology is 1.0E-5 m2.

The experiment was carried out in grous of small bounded plots of 0.25, 16 and 100 m2.

2.6 Fecha de la implementación

Si no se conoce el año preciso, indique la fecha aproximada:
  • hace menos de 10 años (recientemente)

2.7 Introducción de la Tecnología

Especifique cómo se introdujo la Tecnología:
  • durante experimentos/ investigación
Comentarios (tipo de proyecto, etc.):

The first experiment was carried out in 2007.

3. Clasificación de la Tecnología MST

3.2 Tipo(s) actuales de uso de la tierra donde se aplica la Tecnología

Bosques

Bosques

  • Plantación de árboles, reforestación
Tipo de árbol:
  • Eucalyptus species
Productos y servicios:
  • Madera
  • Leña
Comentarios:

Major land use problems (compiler’s opinion): Increased runoff and soil erosion, resulting in a decrease of on-site fertility and derived off-site effects such as loss of water quality, reservoirs water volume storage, higher risk of flooding and human beings damage.

Major land use problems (land users’ perception): Loss of wood resources and productivity.

Plantation forestry: eucalypt are logged and left to regrow from stumps each 7-10 years

Forest products and services: timber, fuelwood

Number of growing seasons per year: 1

3.5 Grupo MST al que pertenece la Tecnología

  • cobertura de suelo/ vegetal mejorada

3.6 Medidas MST que componen la Tecnología

medidas agronómicas

medidas agronómicas

  • A1: vegetación/ cubierta del suelo
Comentarios:

Main measures: agronomic measures

Type of agronomic measures: mulching

3.7 Principales tipos de degradación del suelo encarados con la Tecnología

erosión de suelos por agua

erosión de suelos por agua

  • Wt: pérdida de capa arable/ erosión de la superficie
  • Wo: efectos de degradación fuera del sitio
deterioro químico del suelo

deterioro químico del suelo

  • Cn: reducción de la fertilidad y contenido reducido de la materia orgánica del suelo (no ocasionados por la erosión)
degradación del agua

degradación del agua

  • Hs: cambio en la cantidad de aguas superficiales
  • Hq: reducción de la calidad de subterráneas
Comentarios:

Main type of degradation addressed: Wt: loss of topsoil / surface erosion, Hs: change in quantity of surface water, Hp: decline of surface water quality

Secondary types of degradation addressed: Wo: offsite degradation effects, Cn: fertility decline and reduced organic matter content

Main causes of degradation: crop management (annual, perennial, tree/shrub) (Eucalypt monocultures are prone to suffer wildfires), deforestation / removal of natural vegetation (incl. forest fires), disturbance of water cycle (infiltration / runoff) (Increased runoff is observed after wildfires), Heavy / extreme rainfall (intensity/amounts) (Burnt areas are very sensitive to high intensity events), other natural causes (avalanches, volcanic eruptions, mud flows, highly susceptible natural resources, extreme topography, etc.) specify (Sediment deposition can decrease the storage volume of reservoirs.)

Secondary causes of degradation: floods (Overland flow can be extremely high after forest fires), inputs and infrastructure: (roads, markets, distribution of water points, other, …) (Roads concentrated the runoff and are greatly degraded.)

3.8 Prevención, reducción o restauración de la degradación del suelo

Especifique la meta de la Tecnología con relación a la degradación de la tierra:
  • prevenir la degradación del suelo
  • reducir la degradación del suelo
Comentarios:

Main goals: prevention of land degradation, mitigation / reduction of land degradation

4. Especificaciones técnicas, actividades de implementación, insumos y costos

4.1 Dibujo técnico de la Tecnología

Especificaciones técnicas (relacionadas al dibujo técnico):

Forest residue mulch is spread as homogeneous as possible over steep areas (steeper than 15º) burnt at high fire severity (represented in green and 1). Other areas which are flat (2) and burnt at low severity or only partially burnt (3) must be avoided.

Location: Ermida. Sever do Vouga/ Portugal

Date: 15 9 2010

Technical knowledge required for field staff / advisors: low (forest residue mulching is highly effective in all situations, but applications using short fibres mulching as well as low intensity burning should be avoided.)

Technical knowledge required for land users: low

Main technical functions: control of raindrop splash, control of dispersed runoff: retain / trap, control of concentrated runoff: retain / trap, control of concentrated runoff: impede / retard, control of concentrated runoff: drain / divert, improvement of ground cover, improvement of water quality, buffering / filtering water, sediment retention / trapping, sediment harvesting

Secondary technical functions: control of dispersed runoff: impede / retard, reduction of slope angle, increase of surface roughness, increase in organic matter, increase of infiltration, increase / maintain water stored in soil, increase of groundwater level / recharge of groundwater

Mulching
Material/ species: chopped bark, cork, stems, leaves, straw/eucalypt, pine, oaks, shrubs
Quantity/ density: 2-10t/ha
Remarks: material with low density (straw) need less weight for achieving the final goal: 70% ground cover.

Autor:

Departamento de Ambiente e Ordenamento. Universidade de Aveiro.

4.2 Información general sobre el cálculo de insumos y costos

otra / moneda nacional (especifique):

Euro

Si fuera relevante, indique la tasa de cambio de dólares americanos a la moneda local (ej. 1 U$ = 79.9 Reales Brasileros): 1 U$ =:

0,78

Indique el costo promedio del salario de trabajo contratado por día:

64.00

4.3 Actividades de establecimiento

Actividad Momento (estación)
1. Labour
2. Transportation (small truck for carrying persons and material)
3. Eucalypt chopped bark mulch
4. Others

4.4 Costos e insumos necesarios para el establecimiento

Especifique insumo Unidad Cantidad Costos por unidad Costos totales por insumo % de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras
Mano de obra Labour ha 1,0 192,0 192,0 100,0
Equipo Machine use ha 1,0 51,2 51,2 100,0
Otros Forest residue mulch ha 1,0 307,6 307,6 100,0
Otros Others ha 1,0 64,1 64,1 100,0
Costos totales para establecer la Tecnología 614,9
Costos totales para establecer la Tecnología en USD 788,33
Comentarios:

Duration of establishment phase: 1 month(s)

4.6 Costos e insumos necesarios para actividades de mantenimiento/ recurrentes (por año)

Comentarios:

The prices were determined in winter 2012 for central Portugal. It is intended that mulch is applied only once, and thus maintenance is not needed. In other regions other forest residues can have a higher availability. Straw, needles, deciduous leaves or chopped shrubs are lighter compared to eucalypt chopped bark, slash stems or wood chips, and thus, can be easier to apply and transport. However, the lighter the material, the easier it can be blown away in windy areas.

4.7 Factores más determinantes que afectan los costos:

Describa los factores más determinantes que afectan los costos:

Accessibility and steepness will raise the costs, but selecting forest residues with lower densities as well as applying them in horizontal strips along the slope can reduce the application rates and the costs.
For large and inaccessible areas some researchers indicated that helicopters can reduce the costs.

5. Entorno natural y humano

5.1 Clima

Lluvia anual
  • < 250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1,000 mm
  • 1,001-1,500 mm
  • 1,501-2,000 mm
  • 2,001-3,000 mm
  • 3,001-4,000 mm
  • > 4,000 mm
Zona agroclimática
  • húmeda
  • Sub-húmeda

Thermal climate class: subtropics

Thermal climate class: temperate

5.2 Topografía

Pendientes en promedio:
  • plana (0-2 %)
  • ligera (3-5%)
  • moderada (6-10%)
  • ondulada (11-15%)
  • accidentada (16-30%)
  • empinada (31-60%)
  • muy empinada (>60%)
Formaciones telúricas:
  • meseta/ planicies
  • cordilleras
  • laderas montañosas
  • laderas de cerro
  • pies de monte
  • fondo del valle
Zona altitudinal:
  • 0-100 m s.n.m.
  • 101-500 m s.n.m.
  • 501-1,000 m s.n.m
  • 1,001-1,500 m s.n.m
  • 1,501-2,000 m s.n.m
  • 2,001-2,500 m s.n.m
  • 2,501-3,000 m s.n.m
  • 3,001-4,000 m s.n.m
  • > 4,000 m s.n.m
Comentarios y especificaciones adicionales sobre topografía :

Altitudinal zone: 101-500 m a.s.l. (300m)

5.3 Suelos

Profundidad promedio del suelo:
  • muy superficial (0-20 cm)
  • superficial (21-50 cm)
  • moderadamente profunda (51-80 cm)
  • profunda (81-120 cm)
  • muy profunda (>120 cm)
Textura del suelo (capa arable):
  • áspera/ ligera (arenosa)
  • mediana (limosa)
Materia orgánica de capa arable:
  • elevada (>3%)
Si se halla disponible, adjunte una descripción completa de los suelos o especifique la información disponible, por ej., tipo de suelo, pH/ acidez de suelo, capacidad de intercambio catiónico, nitrógeno, salinidad, etc. :

Topsoil organic matter is high (Around 10 % between 0 to 5 cm of soil depth)
Soil fertility is high-medium
Soil drainage/infiltration is medium (Dependent on the soil water repellence cycles, characteristics of eucalypt and pine plantations on the area.)
Soil water storage capacity is medium

5.4 Disponibilidad y calidad de agua

Agua subterránea:

5-50 m

Disponibilidad de aguas superficiales:

bueno

Calidad de agua (sin tratar):

agua potable de buena calidad

5.5 Biodiversidad

Diversidad de especies:
  • mediana

5.6 Las características de los usuarios de la tierra que aplican la Tecnología

Orientación del mercado del sistema de producción:
  • mixta (subsistencia/ comercial)
  • comercial/ mercado
Ingresos no agrarios:
  • menos del 10% de todos los ingresos
Nivel relativo de riqueza:
  • pobre
  • promedio
Individuos o grupos:
  • empleado (compañía, gobierno)
Género:
  • mujeres
  • hombres
Indique otras características relevantes de los usuarios de las tierras:

Land users applying the Technology are mainly common / average land users

Population density: 50-100 persons/km2

Annual population growth: negative

50% of the land users are average wealthy.
40% of the land users are poor.
10% of the land users are poor.

5.7 Área promedio de la tierra usada por usuarios de tierra que aplican la Tecnología

  • < 0.5 ha
  • 0.5-1 ha
  • 1-2 ha
  • 2-5 ha
  • 5-15 ha
  • 15-50 ha
  • 50-100 ha
  • 100-500 ha
  • 500-1,000 ha
  • 1,000-10,000 ha
  • > 10,000 ha
¿Esto se considera de pequeña, mediana o gran escala (refiriéndose al contexto local)?
  • pequeña escala

5.8 Tenencia de tierra, uso de tierra y derechos de uso de agua

Tenencia de tierra:
  • comunitaria/ aldea
Derechos de uso de tierra:
  • comunitarios (organizado)
  • individual
Derechos de uso de agua:
  • acceso abierto (no organizado)

5.9 Acceso a servicios e infraestructura

salud:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
educación:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
asistencia técnica:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
empleo (ej. fuera de la granja):
  • pobre
  • moderado
  • bueno
mercados:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
energía:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
caminos y transporte:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
agua potable y saneamiento:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
servicios financieros:
  • pobre
  • moderado
  • bueno

6. Impactos y comentarios para concluir

6.1 Impactos in situ demostrados por la Tecnología

Impactos socioeconómicos

Disponibilidad y calidad de agua

disponibilidad de agua para ganado

disminuyó
incrementó

disponibilidad de agua para irrigar

disminuyó
incrementó

demanda de agua para irrigar

incrementó
disminuyó
Ingreso y costos

gastos en insumos agrícolas

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

Eucalypt chopped bark mulch increases expenses if not funded by the Government

Impactos socioculturales

MST/ conocimiento de la degradación del suelo

disminuyó
mejoró

mitigación de conflicto

empeoró
mejoró
Comentarios/ especifique:

Less damage to off-site neighbouring properties

Improved livelihoods and human well-being

Comentarios/ especifique:

Public awareness of the technology is very limited. It is necessary to show it to landowners and stakeholders and increase dissemination.

Impactos ecológicos

Ciclo de agua/ escurrimiento de sedimento

calidad de agua

disminuyó
incrementó

escurrimiento superficial

incrementó
disminuyó

nivel freático/ acuífero

disminuyó
recargó

evaporación

incrementó
disminuyó
Suelo

humedad del suelo

disminuyó
incrementó

cubierta del suelo

disminuyó
mejoró

pérdida de suelo

incrementó
disminuyó

materia orgánica debajo del suelo C

disminuyó
incrementó
Biodiversidad: vegetación, animales

diversidad animal

disminuyó
incrementó

especies benéficas

disminuyó
incrementó
Otros impactos ecológicos

Hazard towards adverse events

improved
reduced

6.2 Impactos fuera del sitio demostrados por la Tecnología

disponibilidad de agua

disminuyó
incrementó

inundaciones río abajo

incrementó
disminuyó

colmatación río abajo

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

If applied in large areas

contaminación de aguas subterráneas/ de ríos

incrementó
disminuyó

capacidad de amortiguación/ filtrado

disminuyó
mejoró

sedimentos transportados por el viento

incrementó
disminuyó

daño a campos de vecinos

incrementó
disminuyó

daños a infraestructura pública / privada

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

If applied in large areas upslope

6.3 Exposición y sensibilidad de la Tecnología al cambio climático gradual y a extremos relacionados al clima/ desastres (desde la percepción de los usuarios de tierras)

Cambio climático gradual

Cambio climático gradual
Estación Incremento o reducción ¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
temperatura anual incrementó bien

Extremos (desastres) relacionados al clima

Desastres climatológicos:
¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
tormenta de lluvia local bien
tormenta de viento bien
Desastres climatológicos
¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
sequía bien
Desastres hidrológicos
¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
inundación general (río) no muy bien

Otras consecuencias relacionadas al clima

Otras consecuencias relacionadas al clima
¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
periodo reducido de crecimiento no se sabe

6.4 Análisis costo-beneficio

¿Cómo se comparan los beneficios con los costos de establecimiento (desde la perspectiva de los usuarios de tierra)?
Ingresos a corto plazo:

positivo

Ingresos a largo plazo:

neutral/ balanceado

¿Cómo se comparan los beneficios con los costos de mantenimiento/ recurrentes (desde la perspectiva de los usuarios de tierra)?
Ingresos a corto plazo:

ligeramente positivo

Ingresos a largo plazo:

ligeramente positivo

6.5 Adopción de la Tecnología

Comentarios:

Comments on acceptance with external material support: The technology has been tested by scientific researchers and it is very effective, but not broadly implemented.

Comments on spontaneous adoption: The technology has been tested by scientific researchers researchers and it is very effective, but not broadly implemented.

There is no trend towards spontaneous adoption of the Technology

6.7 Fuerzas/ ventajas/ oportunidades de la Tecnología

Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del usuario de la tierra
It will prevent sediment movement and accumulation over roads and downslope properties
Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave
It is a technology very easy to apply, with low failure possibilities and a strong soil erosion control

How can they be sustained / enhanced? Some researchers found better performance by grinding the mulch and selecting only the longest fibres.
The material is readily available (residues from the main forest specie affected by the wildfire)

6.8 Debilidades/ desventajas/ riesgos de la Tecnología y formas de sobreponerse a ellos

Debilidades/ desventajas/ riesgos desde la perspectiva del usuario de la tierra ¿Cómo sobreponerse a ellas?
The costs are not very high, but enough to discourage the landowners to cover the expenses. Look for Government funding, educate land owners about soil erosion conservation techniques.
Debilidades/ desventajas/ riesgos desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave ¿Cómo sobreponerse a ellas?
When applying high density mulches the application labour requirements and costs will be higher Distribute the mulch in strips, use lighter mulches, grind to remove the fine fibres or maybe try to reduce the application rate. It is also possible to use in-situ chopping tree machines or to use aerial application methods, such as helicopters to reduce the application costs.

7. Referencias y vínculos

7.1 Métodos/ fuentes de información

7.2 Vínculos a las publicaciones disponibles

Título, autor, año, ISBN:

Prats S. A., Macdonald L.H., Monteiro M.S.V., Ferreira A.J.D., Coelho C.O.A., Keizer J.J.,2012. Effectiveness of forest residue mulching in reducing post-fire runoff and erosionin a pine and a eucalypt plantation in north-central Portugal. Geoderma 191, 115-124.

¿Dónde se halla disponible? ¿Costo?

Internet

Título, autor, año, ISBN:

Shakesby R.A., Boakes D.J., Coelho C.O.A., Gonçalves A.J.B., Walsh R.P.D., 1996. Limitingthe soil degradational impacts of wildfire in pine and eucalyptus forests in Portugal.Applied Geography 16, 337-335.

¿Dónde se halla disponible? ¿Costo?

Internet

Título, autor, año, ISBN:

Robichaud, P.R., Lewis, S.A., Ashmun, L.E., Wagenbrenner, J.W., Brown, R.E., 2013a.Postfire mulching for runoff and erosion mitigation Part I: Effectiveness at reducinghillslope erosion rates. Catena 105, 75–92.

¿Dónde se halla disponible? ¿Costo?

Internet

Vínculos y módulos

Expandir todo Colapsar todos

Módulos