Influence of climate variability on fire generation: Myths and Facts in Southern Pampas (Argentina)

Abstract

Este estudio evalúa la ocurrencia de eventos secos y húmedos y su relación con los incendios en el sur de la Pampa, Argentina. La intensidad y magnitud de los eventos secos y húmedos se determinaron a partir de las series regionales del Índice Estandarizado de Precipitación y Evapotranspiración (SPEI) para el período 2000- 2021. Los datos obtenidos se relacionaron con el Índice Oceánico El Niño (ONI) para analizar la incidencia de eventos de El Niño y La Niña. Los incendios en la región fueron detectados utilizando técnicas de teledetección, considerando el número de eventos, su intensidad, extensión y duración. El sur de la Pampa experimenta una marcada variabilidad de precipitaciones, con 15 eventos secos, 11 años húmedos y 2 años estándar registrados para el período analizado. Los años de sequía extrema fueron, en promedio, más intensos (SPEI = -2,14) y ocurrieron principalmente durante la fase ONI negativa. En contraste, los años húmedos extremos exhibieron menor intensidad (SPEI = 1,98), y solo los más intensos estuvieron relacionados con las fases ONI neutrales. Se analizó un evento representativo extremadamente seco (ED) y un evento extremadamente húmedo (EW) para interpretar la relación entre la variabilidad climática y la variabilidad espacio-temporal de los incendios en la región. Se observó que durante el evento EW (2014-2015, SPEI = 1,52 y El Niño hasta 2015) el número de incendios fue mayor en comparación con un evento ED (2008-2009, SPEI = -2,22 y La Niña durante 2008), con 460 y 205 incendios, respectivamente. La intensidad fue mayor en el EW (302,6 y 31,5 MW), mientras que el área presentó diferencias considerables (1722 y 815,5 km2 , respectivamente). Finalmente, la duración de los incendios fue más corta en ED que en EW (6 y 8 meses, respectivamente). Estos resultados se relacionaron con la salud de la vegetación (NDVI = 0,29 y 0,41 y EVI = 0,15 y 0,21 en ED y EW, respectivamente) y los cambios en la cobertura del suelo. Este estudio proporciona una base de datos sólida para futuras investigaciones y planes de gestión sostenible de la tierra.

This study evaluates the occurrence of dry and wet events and their relationship with fires insouthern Pampas, Argentina. The intensity and magnitude of dry and wet events were determined based on theregional series of the Standardized Precipitation and Evapotranspiration Index (SPEI) for the 2000-2021 period.The data obtained were related to the El Niño Oceanic Index (ONI) to analyze the incidence of El Niño and LaNiña events in generating them. Fires in the region were detected using remote sensing techniques, consideringthe number of events, their intensity, extent, and duration. The southern Pampas experiences marked rainfallvariability, with 15 dry events, 11 wet years, and 2 standard years recorded for the period analyzed. Extreme dryyears were, on average, more intense (SPEI = -2.14) and occurred mainly during the negative ONI phase. Incontrast, extreme wet years exhibited lower intensity (SPEI = 1.98), and only the most intense ones were relatedto neutral ONI phases. We analyzed a representative extremely dry (ED) and an extremely wet events (EW) tointerpret the relationship between climate variability and the spatiotemporal variability of fires in the region. Itwas observed that during the EW event (2014-2015, SPEI = 1.52, and El Niño event until 2015) the number offires was higher compared to an ED event (2008-2009, SPEI = -2.22, and La Niña event during 2008), with 460and 205 fires, respectively. The intensity was higher in the EW (302.6 and 31.5 MW), while the area presentedconsiderable differences (1722 and 815.5 km2, respectively). Finally, the duration of the fires was shorter in EDthan in EW (6 and 8 months, respectively). These results were related to vegetation health (NDVI = 0.29 and 0.41 and EVI = 0.15 and 0.21 in ED and EW, respectively) and changes in land covers. This study provides a solid database for future research efforts and sustainable land management plans.