Tecnologie per la difesa dagli incendi boschivi - Appunti

Il fuoco e i fenomeni correlati

Il fuoco è un fenomeno chimico fisico che comporta un'emissione di luce, calore, fumo e produzione di fiamme. È un fenomeno che noi riusciamo sempre a tenere sotto controllo. Lo usiamo come sinonimo di incendio ma non lo è assolutamente.

Tipi di incendio

Incendio boschivo è un fuoco con suscettibilità di espandersi su aree boscate, cespugliate o arborate, comprese eventuali infrastrutture antropizzate poste all'interno delle predette aree, oppure su territori coltivati e incolti, difficile da spegnere e molto pericoloso. Incendio di vegetazione: incendio su terreni coltivati, incolti o pascolati. Principio di incendio: combustione che deve essere contenuta per evitare lo sviluppo di un vero e proprio incendio di cui però non possiede ancora le caratteristiche.

Dimensioni e distribuzione degli incendi

Le dimensioni del fenomeno si sviluppano a livello mondiale e l'Italia varia tra i 200 e i 250 mila ettari incendiati all'anno, anche se non sono considerati solo ed esclusivamente gli incendi boschivi! Portogallo, Spagna, Italia, Grecia sono i paesi più colpiti da questo fenomeno... in pratica tutti i paesi che si affacciano sul Mediterraneo.

Influisce l'andamento stagionale nel periodo più a rischio, come ad esempio scarsità di piogge, alte temperature estive... il fenomeno degli incendi si sta aggravando mentre in alcuni paesi stanno diminuendo (come in Italia), questo perché alcuni incendi non sono più stati presi in considerazione perché non riguardavano incendi boschivi... sono variati i metodi di raccolta di dati! In altri luoghi ci sono stati aumenti per quanto riguarda il numero degli incendi, ma è fortemente diminuito il territorio sottoposto a incendi (sono bruciati meno ettari).

Il fenomeno però resta grave e tende ad aggravarsi sempre più, con velocità di propagazione sempre maggiori e frequenze sempre maggiori, questo derivante anche dall'abbandono della montagna e l'accumulo di combustibile. Non si può pensare solo di aumentare i mezzi di difesa come il personale ma si deve intervenire sul combustibile!!!

Metodi di rilevazione degli incendi

Oggi per determinare la superficie del bosco percorsa dall'incendio esistono metodi come il GPS mentre prima le stime venivano fatte ad occhio... la precisione assoluta non esiste neppure oggi comunque. Non è corretto guardare alla media degli incendi ma si deve vedere l'andamento; noi dovremmo riuscire ad evitare gli incendi che provocano la riduzione in cenere di molti ettari (si arriva anche a 600 ettari e oltre!!! questi vanno assolutamente evitati... anche perché più l'incendio si estende più difficile sarà la sua estinzione).

C'è un modulo che viene riempito dal corpo forestale dello stato per quanto riguarda gli incendi boschivi (data e ora di inizio dell'incendio, data e ora della segnalazione, grado di pericolo della zona, luogo di inizio dell'incendio, cause, specie forestali interessate e età prevalente, danno economico, caratteristiche della superficie interessata, esposizione, pendenza... dall'altra parte della scheda vengono riportati gli strumenti utilizzati per l'opera di spegnimento, personale intervenuto, infortuni...).

L'incendio può essere estinto anche con acqua marina senza che il sale crei problemi perché il sale si distribuisce su una zona vasta.

Criteri per la scelta delle superfici da misurare

• Incendio superiore a 2100m²
• Inclusi di vegetazione non bruciata all'interno di aree incendiate rilevati solo se di superficie > 2100m²
• Gli esclusi misurati solo se di superficie maggiore a 100m²
• Nel caso di aree incendiate di dimensioni inferiori ai 100m rilievo di un punto in posizione centrale rispetto all'area bruciata.

La determinazione del margine dell'incendio è uno degli elementi più problematici, va pertanto effettuata subito anche perché nei giorni successivi la vegetazione erbacea riprende la crescita cancellando il confine. La rilevazione da parte di più operatori del perimetro dello stesso incendio può portare a risultati molto diversi sulla quantizzazione della superficie interessata dall'incendio. Questi rilevamenti dovrebbero essere fatti esclusivamente con il GPS e la regione Toscana ha fortemente consigliato questo mezzo. Quando da terra risulta troppo complicato effettuare il rilievo si effettua un rilievo aereo con elicottero in volo stazionario, molto vicino alle chiome, ma è molto meno accurata rispetto ai rilievi da terra. Si possono fare rilievi anche con il satellite in cui il territorio incendiato appare con colore rosso, mentre la parte sana ha un colore verde... l'accuratezza di questo tipo di rilievo è molto bassa anche se sta migliorando.

Distribuzione geografica degli incendi

Nell'arco alpino si hanno incendi di tipo invernale, in centro Italia ci sono incendi sia di tipo invernale che estivo (in Toscana ci sono due picchi, uno invernale e l'altro estivo), al sud ci sono incendi soprattutto in estate. Calabria, Sardegna e Sicilia sono le regioni maggiormente colpite dagli incendi boschivi, poi vengono Lazio, Toscana e Liguria... stessi risultati si hanno per le superfici boscate percorse da fuoco.

Cause degli incendi

Nella maggior parte dei casi gli incendi si ripresentano nei luoghi dove erano già passati in precedenza anche perché il passaggio del fuoco comporta una modificazione delle specie che crescono nel luogo bruciato; in genere sono quelle piante che si adattano ai passaggi del fuoco ma sono anche quelle che bruciano meglio e entrano a far parte del combustibile. Durante le ore centrali della giornata è più facile che ci siano incendi a causa delle temperature e dell'abbassarsi dell'umidità dell'aria.

Solo per la Toscana sono stati spesi 58.105.547,38 € per l'attività antincendio, poi ci sono i costi in termini di danni. Le cause possono essere:

• Naturali (fulmini, eruzioni vulcaniche) ma la loro incidenza è sempre molto bassa.
• Accidentali (danni alle linee elettriche, passaggio di treni...)
• Colposi (comportamento scorretto dell'uomo come la potatura e il successivo rogo dei residui come mozziconi di sigarette e fiammiferi, attività agricole forestali, cause colpose dovute ad altre motivazioni) sono quelli che preoccupano di meno perché di solito vengono immediatamente chiamati gli enti preposti allo spegnimento
• Dolosi (sono incendi volontari) hanno l'incidenza maggiore.

Motivazioni per gli incendi dolosi

• Ricerca di un profitto (è la macro-categoria maggiore e include situazioni come la necessità di avere nuovi pascoli, ricerca di vantaggi dall'attivazione di incendi come il risparmio della manodopera per attività selvicolturali o di eliminazione del combustibile, recupero di terreni agricoli a spese del bosco e per la coltivazione o per attivare contributi comunitari, azioni non corrette come la caccia e il bracconaggio, questioni occupazionali connesse agli operai assunti dagli Enti Locali cioè assunzione di persone per il risanamento dopo ma solo in caso di bisogno quindi si da fuoco per avere un'occupazione, insoddisfazioni, dissenso sociale come la piromania, turbe comportamentali cioè piromania e mitomania, conflitti o vendette tra i proprietari, proteste contro i vincoli imposti nelle aree protette)
• Manifestazione di protesta, risentimento, insensibilità
• Cause dolose di attribuzione dubbia

La combustione

Cos'è? È un processo che vede la partecipazione contemporanea di un combustibile che si occupa per effetto di un comburente (ossigeno di norma). Il terzo fattore è l'energia termica di innesto. Normalmente il processo di combustione viene rappresentato attraverso il triangolo del fuoco e l'area all'interno del triangolo rappresenta l'intensità del fenomeno che aumenta all'aumentare della quantità di combustibile e comburente. La combustione può essere vista come il contrario della fotosintesi; la fotosintesi produce materiale vegetale e ossigeno, la combustione elimina tessuti vegetali e ossigeno per arrivare alla formazione di anidride carbonica e acqua. La combustione è molto rapida mentre la fotosintesi è molto lenta.

Fase di preriscaldamento: si ha evaporazione dell'acqua dei tessuti vegetali e acqua libera. È una fase che ha una durata variabile nel tempo, la temperatura si mantiene sotto i 110°C quindi abbastanza bassa, perché l'acqua che evapora abbassa la temperatura. Ancora non compare l'incendio ma l'energia viene trasportata per irraggiamento.

Fase di distillazione e accensione dei gas: per effetto della scissione termica nel legno delle emicellulose e cellulose che porta alla formazione di gas infiammabili come metano che fuoriescono dal legno. Nella prima fase ancora non ho presenza di fiamma, perché i gas non sono ancora in quantità sufficienti. Le concentrazioni per avere le fiamme devono essere contenute entro certi limiti. Il limite inferiore di infiammabilità è la quantità minima per cui si possa dare innesco alla fiamma. Il limite superiore è la concentrazione massima oltre al quale questi gas non riescono più a dare origine a fiamme. Per i diversi gas ci sono limiti diversi. Il problema è che non abbiamo mai un singolo gas che fuoriesce dal legno e si dovrebbe capire quali sono i limiti inferiori e superiori della miscela dei gas... cosa abbastanza difficile da scoprire.

L'accensione diretta dei gas avviene se c'è una scintilla o una particella incandescente, indiretta se avviene per mezzo della convezione o irraggiamento termico (a volte le piante possono prendere fuoco anche senza che ci sia contatto di fiamma... senza presenza di materia; l'irraggiamento è lo stesso sistema con cui il sole scalda la terra). (Irraggiamento, convezione e conduzione sono i tre modi di trasmissione del calore e dell'energia in genere senza che ci sia contatto tra materiali... sono anche i tre modi con cui si possono magnetizzare gli oggetti per trasferimento di elettroni... ricordare chimica inorganica di Parigi). La convezione può dare danni alle piante, animali e persone non evidenti dall'esterno, ma colpisce gli organi interni e in pratica ci sono ustioni interne con cui si muore...

Ad un certo punto i gas iniziano a scarseggiare e la combustione va avanti sotto forma di brace, fino a quando il materiale si brucia completamente a meno che non intervengano nuove condizioni; in tal caso fuoriescono anidride carbonica e monossido di carbonio che può essere nuovamente ossidato e quindi dare di nuovo origine a fiamme. Nella fase endotermica può essere che l'energia non sia sufficiente per dare origine all'incendio mentre dal momento in cui diventa esotermica la combustione è in grado di auto-mantenersi e non c'è bisogno di introduzione di energia dall'esterno... da questo momento in poi il processo tende a velocizzarsi sempre di più fino a raggiungere una condizione di equilibrio.

Le temperature di combustione adiabatiche potrebbero raggiungere i 1300-1400°C, ma la combustione non è mai completa e quindi è difficile da avere in terreni aperti... si ottiene di solito nei forni. Le temperature che possono essere raggiunte dipendono dal tipo e dalla quantità di combustibili oltre alla disponibilità di ossigeno. Il calore di combustione è la quantità di energia in calore necessaria perché si passi dalla combustione endotermica a quella esotermica. La velocità di combustione è il tempo necessario perché il processo si compia.

Nota sull'esame della combustione

Parte che non chiede all'esame sulla combustione: combustione lenta, quella usata dai romani per fare carbone, ottenuta costruendo un camino in cui veniva fatto entrare una quantità molto limitata di ossigeno, così da mantenere l'assenza di fiamma. C'è sempre una fase di preriscaldamento, una fase endotermica, fra i 100-150°C si avevano le prime scissioni termiche del legno, da qui in poi si aveva la fuoriuscita dei gas dal legno come idrogeno azoto ecc. ma non essendoci una buona quantità di ossigeno questi gas non riescono a prendere fuoco. Se i gas usciti dal legno si incendiassero sarebbero in grado di mantenere l'incendio e non ci sarebbe la formazione di carbone. Ad un certo momento si potrebbero formare grandi quantità di gas che si potrebbero incendiare creando fiammate violente a causa di una repentina introduzione di ossigeno (stanza chiusa che arde e all'improvviso si apre una porta o una finestra). Alla fine si ha la fase di raffreddamento e le punte massime.