EVALUAREA RISCULUI DE APARIŢIE A

SECETEI ÎN PĂDURILE DIN ROMÂNIA

- instrucţiuni pentru efectuarea şi transmiterea observaţiilor -

Dr. ing. Ion BARBU

Dr. ing. Ionel POPA

Fondul forestier al României se află sub influenţa fluctuaţiilor meteo-climatice caracteristice climatului continental. Periodic se înregistrează episoade secetoase sau excesiv de secetoase cu repercusuni asupra vitalităţii pădurilor existente dar mai ales asupra plantaţiilor şi regenerărilor în curs instalare. Pe fondul unor secete prelungite, riscul apariţiei incendiilor de pădure sau al înmulţirii în masă a unor populaţii de insecte dăunătoare este foarte ridicat. Seceta din anul 2000 - probabil una dintre cele mai severe înregistrată în România - a creat probleme deosebite Regiei Naţionale a Pădurilor şi proprietarilor de păduri prin multitudinea problemelor generate în cascadă de deficitul prelungit de precipitaţii şi scăderea rezervei de apă din sol.

Realizarea unui centru naţional de monitoring al secetei în România şi al unei baze de date proprii a RNP privind fenomenele meteorologice deosebite, reprezintă un deziderat mai vechi al silvicultorilor şi profesorilor de meteorologie forestieră. Dificultăţi insurmontabile nu au permis încă realizarea acestui deziderat.

Seceta din anul 2000 ne obligă la o analiză mult mai profundă şi reprezintă o provocare în faţa factorilor de decizie din silvicultură pentru asigurarea unei prognoze pe termen mediu şi lung a riscurilor de apariţie la nivelul unităţilor de gestionare (ocoale silvice) a secetei.

Metodele clasice, cuplate cu achiziţiile moderne de prelucrare şi vizualizare a datelor (GIS) oferă noi perspective în soluţionarea problemei.

Datele meteo-climatice existente la I.N.M.H. ar putea constitui o bază de plecare în realizarea sistemului de monitoring al secetei în România. Încercările de obţinere a unor seturi de date coerente, pentru iniţializarea unor programe de prognoză a apariţiei unor fenomene cu efecte catastrofale asupra pădurilor (vătămări de zăpadă şi vânt, incendii, gradaţii ale unor dăunători etc.) nu au fost finalizate datorită costurilor exagerate cerute de I.N.M.H. pe de o parte şi întârzierii cu care aceste date au putut fi obţinute, pe de altă parte.

Realizarea şi menţinerea în funcţiune a unei reţele proprii a R.N.P. ar avea numeroase avantaje şi ar permite obiectivizarea unor decizii importante în silvicultură.

1. Centrul naţional de monitoring al secetei în pădurile din România

Crearea unui centru naţional de monitoring al secetei (C.N.M.S.) poate fi realizată cu condiţia constituirii unor grupuri specializate care comunică permanent între ele cu scopul maximizării eficienţei produselor lor.

Grupurile care trebuie constituite ar fi (fig. 1) :

· grupul de monitoring constituit din experţi în meteorologie şi climatologie forestieră care monitorizează rezervele de apă existente în sol şi formulează prognoze de evoluţie a acestora (I.C.A.S., ocoale silvice);

· grupul de evaluare a riscurilor, constituit din experţi în ecologie forestieră şi gestionarea pădurilor (sau a altor resurse) care determină la ce nivel al deficitului de apă sunt afectate componente ale pădurii (puieţi, arborete tinere, producţia de seminţe) sau produc anumite dezastre (incendii, uscări în masă, întreruperea alimentării izvoarelor) sau sunt puse în pericol anumite servicii produse de pădure (recreere, protecţia resurselor de apă etc.) (I.C.A.S., R.N.P., D.S.);

· grupul de decizie, constituit din conducătorii de rang înalt din R.N.P. şi ministere interesate, M.A.I.A.P., M.A.N., M.A.P. care au autoritatea de a decide măsuri în baza informaţiilor pe care le primesc de la primele două grupuri de experţi.

Relaţiile şi modul de comunicare între grupuri sunt prezentate în figura 1.

Fig. 1. Schema relaţiilor dintre grupurile de lucru care constituie CNMS şi puterea executivă (guvern) şi legislativă (parlament) din România

Pe baza rapoartelor de stare şi a rapoartelor de evaluare, grupul de decizie stabileşte măsurile imediate şi pe termen mediu care vor fi transmise spre executare de către direcţiile silvice şi ocoale silvice. De asemenea transmite ministerelor coordonatoare şi guvernului rapoarte de stare şi prognoză cu scopul includerii lor în deciziile politice şi în formularea unor noi politici forestiere pentru zonele în care riscul se menţine ridicat.

Programul de limitare a efectelor secetei va fi o consecinţă a bunei funcţionări a CNMS şi va oferi o nouă viziune factorilor de decizie politici şi economici cu scopul formulării unor linii moderne de gospodărire durabilă a pădurilor în zone afectate de secetă.

2. Măsurători în teren necesare pentru prognoza secetelor şi a perioadelor cu exces de precipitaţii pe baza sistemului de monitoring propus

Sistemul de monitoring în teren face parte din grupul de monitoring şi cuprinde instalaţiile şi personalul desemnat să capteze, să măsoare, să înregistreze şi să transmită la Centrul Naţional de monitoring al secetei datele referitoare la cantitatea de apă colectată în timp de o lună la pluviometrele totalizatoare şi efective din dotare.

2.1 Echipamente

Pluviometrul totalizator este un captatori de precipitaţii de formă cilindrică, transparent, gradat în mm (l/m²) prevăzut cu o pâlnie capac care lasă să pătrundă precipitaţiile dar limitează evaporarea (fig. 2). El înregistrează practic toate căderile de precipitaţii dintre două citiri fără a oferi informaţii referitoare la numărul de căderi, intensitatea ploii etc. Valorile precipitaţiilor totale (lunare) sunt puţin afectate (neglijabile) de evapo-transpiraţie.

Fig. 2. Pluviometru totalizator

Gradaţia este realizată de la bază şi poate fi înscrisă doar din 5 în 5 mm, la citire apreciindu-se la menisc cu precizia de 2 mm. Această măsurătoare este acoperitoare sub raportul preciziei deoarece valorile se vor folosi doar în raport cu precipitaţiile medii lunare multianuale extrase din Atlas.

Pentru a evidenţia un bilanţ primar al apei disponibile pentru plante a fost imaginat un pluviometru efectiv (fig. 3), care înregistrează cantitatea efectivă de apă din precipitaţii rămasă la sfârşitul lunii (P)

P ' = P - ETP

Pe baza diferenţei algebrice dintre valorile periodice citite la cele două tipuri de pluviometre se obţine estimarea evapotranspiraţiei potenţiale şi perioada respectivă :

P - (P - ETP) = P - P + ETP = ETP

Pluviometrul este identic ca formă (cilindric) cu pluviometrul totalizator dar nu este dotat cu pâlnia de protecţie împotriva evaporaţiei. De asemenea gradaţia începe de la jumătatea cilindrului unde se află marcată valoarea 0. Valorile pozitive (deasupra lui 0) vor evidenţia un exces de precipitaţii faţă de ETP iar valorile negative (sub 0) un deficit de precipitaţii. La instalare operatorul va avea grijă ca în cilindru nivelul apei să fie 0, iar după fiecare citire va vărsa sau va adăuga apă astfel încât meniscul să fie la 0.

Fig. 3. Pluviometru efectiv

Cilindrul va fi atât de înalt (300-400 mm) încât să permită stocarea unor cantităţi excepţionale (200-250 mm) de precipitaţii lunare.Pluviometrele totalizatoare şi efective se instalează în baterii de câte 2 la 1-1,5 m deasupra solului în teren deschis, la 20-25 m de obstacole înalte (case, arbori etc.) ca în fig. 4.

Fig. 4. Modul de instalare în teren a bateriilor de pluviometre totalizatoare PT 1, PT 2 şi efective PE 1, PE 2

Dispozitiv pentru masurarea (lunara) a cantitatii de precipitatii din zapada. Pentru a monitoriza si în timpul sezonului rece cantitatea de precipitatii ajunsa la sol este necesara evaluarea cantitativa a hidrometeorilor sub forma solida (zapada, polei, mazariche, lapovita etc.). La statiile meteorologice se face masurarea zilnica a stratului de zapada iar la 5 - 10 zile se determina densitatea acesteia cu scopul de a stabili echivalentul în apa al zapezii.
Pentru scopul proiectului de monitorizare a riscului de aparitie a secetei a fost conceput un dispozitiv special (fig. 5) capabil sa retina întreaga cantitate de zapada care poate cadea într-o luna (80 - 95 cm).
Principial, dispozitivul de masurare consta dintr-un cilindru prevazut cu o punga din PVC cu lungimea de 80 cm în care patrund fulgii de zapada si se acumuleaza.
La sfârsitul fiecarei perioade de observatie (data de 1 a fiecarei luni de iarna) observatorul va detasa punga de pe cilindru si o va duce într-un birou la caldura pentru a topi zapada. Apa rezultata se toarna în pluviometrul totalizator (de vara) cu gradatii de la 0 de la baza si se va citi cantitatea în mm netransformati.
Pentru a obtine echivalentul în mm de precipitatii (din zapada) valoarea citita se înmulteste cu coeficientul 0,75.
Exemplu : Dupa topirea zapezii din punga s-a turnat apa rezultata în pluviometrul totalizator si s-a citit 175 mm. Valoarea reala a cantitatii de precipitatii cazute sub forma de zapada va fi :

175 * 0,75 = 131 mm

Datele obtinute dupa înmultirea cu coeficientul 0,75 se trec în registrul punctului de monitoring. Coeficientul a fost stabilit pe baza proportiei dintre suprafata de receptie a cilindrului pentru zapada si a pluviometrului totalizator :

Sz Pz
------- = ------ în care :
Sp Pt

Sz = suprafata de receptie a cilindrului captator de zapada
Sp = suprafata de receptie a pluviometrului totalizator
Pz = cantitatea de apa din zapada citita la pluviometrul totalizator
Pt = cantitatea reala de precipitatii din zapada, corectata

Sp*Pz Sp
Pt = --------- = ----- * Pz = 0,75*Pz
Sz Sz

Prin masuratori s-a stabilit ca Sp/Sz = 0,75

Hidrometeori (zapada, lapovita etc)

Fig. 5. Schema dispozitivului de captare a zapezii

Faze de lucru la masurarea echivalentului în apa al zapezii cazute

1. Se dezleaga punga de pe cilindru
2. Se transporta punga la birou
3. Dupa topirea zapezii se toarna cu atentie apa rezultata în pluviometrul totalizator de vara PT (mm)
4. Se citesc în ml valoarea netransformata a echivalentului în apa al zapezii
5. Se înmulteste valoarea citita (netransformata) cu 0,75 si se obtine echivalentul real în mm sau l/m2 al zapezii cazute în intervalul de masurare (o luna)

NOTA : Masuratorile se fac separat pentru fiecare captator în parte si se trec în registru la Pt cu precizarea ca s-a masurat apa din zapada.

Instructiuni pentru montarea captatorilor de zapada

Cu ocazia instructajului din 12 nov. 2002 s-au predat fiecarui coordonator la nivel de Directie silvica, toti captatorii de zapada necesari a fi instalati în punctele de observatii de la ocoalele silvice din subordine.
Captatorii de zapada se monteaza în baterii de câte 2 pentru a obtine o estimare cât mai asigurata a echivalentului în apa al zapezii cazute timp de o luna.
Montarea se face ca în fig. 6.

Fig. 6. Schema montarii captatorilor de zapada în teren

Faze de lucru la montarea în teren a captatorilor de zapada
1. Se bate tarusul de lemn în sol astfel încât deasupra solului sa ramâna 80 cm.
2. Se fixeaza platbanda îndoita în forma de U cu latura de 8-10 cm cu 2 cuie în vârful tarusului
3. Se fixeaza cu sârma, de ramurile verticale ale platbandei, cilindrii de zapada. Sârma se trece prin orificiile existente lateral.
4. Se fixeaza punga din polietilena, cu sârma, deasupra inelului de la baza fiecarui cilindru.
5. Se aseaza cutia de scândura (de protectie împotriva vântului) cu dimensiunile de 80 * 20 * 20 cm lânga tarus, sub fiecare cilindru captator.
6. Se aseaza în pozitie verticala punga de colectare, suflând brusc în cilindru.
Daca pe durata masuratorilor se constata ca punga s-a obturat, se recomanda asezarea acesteia în pozitie normala (verticala).

Pe durata sezonului rece (noiembrie - aprilie) se scot din functiune pluviometrele totalizatoare (cu pâlnie de protectie împotriva evaporarii) si se depoziteaza în birou (dupa o revizuire prealabila).
Propunem ca în primul an de observatii sa pastram în functiune pluviometrele efective (P-ETP) desi nu suntem siguri ca ele vor putea acumula cantitatea de zapada din întreaga luna.
Ratiunea acestei propuneri este urmatoarea :
1. Nu cunoastem ETP pe durata sezonului rece. Literatura o considera neglijabila dar în regiuni cu vânt, cu temperaturi pozitive putem avea oarece pierderi.
2. Având la startul masuratorilor apa la nivel 0, în perioada cu temperaturi pozitive o parte din zapada acumulata (sau chiar toata) se topeste ceea ce ar mari capacitatea de stocare pentru noi caderi de zapada.
Cu aceste rezerve, propunem ca sa realizam în iarna 2002 - 2003 masuratori în paralel cu captatorul de zapada si cu pluviometrul efectiv P-ETP urmând ca sa concluzionam asupra reprezentativitatii masuratorilor.
Datele citite se vor transmite în acelasi mod ca pâna în prezent la baza de date de la ICAS Câmpulung Moldovenesc : FAX 0230/314746 în primele 3 zile ale lunii.
Instalarea captatorilor de zapada se va face de asemenea în imediata vecinatate a captatorilor existenti având grija ca sa pastram distanta de obstacole (arbori, cladiri) care ar putea influenta masuratorile.
Daca în intervalul dintre doua citiri se constata ca vântul a produs încretirea pungii din polietilena, aceasta se ajusteaza cu mâna sau suflând puternic în cilindru.
Data fiind importanta precipitatiilor din timpul iernii pentru realizarea rezervei de apa din sol la începutul sezonului de vegetatie urmator, este necesar sa acordam o atentie deosebita si acestor masuratori. Orice observatie sau sugestie de îmbunatatire a sistemului, va rugam sa le transmiteti, odata cu citirile lunare, pentru a fi analizate la o eventuala îmbunatatire a sistemului.

2.2 Efectuarea citirilor şi raportarea rezultatelor

Citirea cantităţii de precipitaţii se face direct la gradaţiile imprimate pe cilindri transparenţi iar datele obţinute se înscriu în registru (tab. 1).

Şeful de ocol va instrui şi va desemna persoana care răspunde de integritatea captatorilor, de citirea şi raportarea lunară a datelor la Direcţia Silvică. Este recomandat să fie o persoană care stă în permanenţă la sediul ocolului sau în locul unde sunt instalaţi captatorii.

Tabelul 1

Tabel pentru înregistrarea datelor pluviometrice la Ocolul silvic _____________

Data instalării ______/2002

Luna	Pluviometrul totalizator P(mm)			Pluviometrul efectiv (P-ETP)(mm)			Observator
Luna	PT 1	PT 2	Media	PE 1	PE 2	Media	(Nume şi semnătură)
Aprilie	52	55	54	21	20	20
Mai	82	86	84	-5	-10	-7,5
.
.

Observaţiile se realizează lunar, în ziua de 1 dimineaţa, rezultatele se trec în registru iar valorile medii se transmit prin fax sau telefon în aceeaşi zi la Direcţia Silvică, responsabilului cu menţinerea în funcţiune a reţelei, la nivel de judeţ. Acesta, va sintetiza datele lunare într-un tabel de forma de mai jos (tab. 2) şi le va transmite, prin fax, la I.C.A.S. Câmpulung Moldovenesc la nr. FAX : 030/314746 în primele 3 zile ale fiecărei luni.

Datele se introduc lunar (în perioada 2-4 ale lunii în baza de date PC, iar până la data de 10 a lunii se fac prelucrările statistice şi se elaborează hărţile şi graficele care vor fi înaintate grupului de evaluare a riscurilor şi grupului de decizie.

Tabelul 2

(Se transmite lunar, în primele 3 zile ale lunii, prin fax, la I.C.A.S. Câmpulung Moldovenesc, fax 030/314746)

R.N.P. I.C.A.S.

TEMA: Evaluarea riscului de apariţie a secetei în pădurile din România

TABEL

pentru raportarea lunară a datelor pluviometrice din reţeaua de monitorizare a secetei

instalată în Direcţia Silvică _________________________

Anul ________ Luna _________

Nr.	Ocolul silvic	Pluviometrul totalizator	Pluviometrul efectiv
crt.	Ocolul silvic	P (mm)	(P-ETP) (mm)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.

Responsabil din partea Direcţiei Silvice:

Numele şi prenumele _______________________

Semnătura ________________________________

2.3 Prelucrarea datelor lunare

Schema logică a lucrărilor necesare pentru calculul indicatorilor secetei derivaţi din precipitaţii, la nivel de punct de monitoring (ocol silvic)

Pentru simplificarea hărţii sinoptice a evoluţiei parametrilor precipitaţiilor la nivelul României, teritoriul a fost împărţit în ocoale silvice. Pe baza datelor meteorologice medii multianuale s-au stabilit precipitaţiile medii lunare şi anuale (din Atlasul Climatologic) pe care le vom considera "normale"şi în raport de ele vom analiza evoluţia cantităţii de precipitaţii. De regulă, evaluarea parametrilor medii multianuali ai precipitaţiilor s-a făcut pentru un punct situat în apropierea sediului de ocol, unde se vor monta pluviometrele R.N.P.

Reprezentativitatea punctului pentru întregul ocol este mai redusă pentru altitudinile mari (mai puţin afectate de secetă) şi mai ridicată pentru altitudinile mici din cadrul ocolului silvic respectiv.

Calculul indicatorilor sintetici ai precipitaţiilor se face pentru o perioadă mai scurtă (1-3 luni) sau mai lungă (12-36 luni) în funcţie de cerinţe şi de interesul beneficiarilor. Seceta meteorologică este pusă în evidenţă de parametrii lunari ai precipitaţiilor, seceta fiziologică de parametrii din ultimele 1-3 (6) luni ai precipitaţiilor iar seceta hidrologică (scăderea nivelului apei freatice, debitul unor cursuri de apă) este pusă în evidenţă de parametrii cumulaţi pe o perioadă, de regulă, mai mare de 3-6 luni până la 3 ani şi chiar mai mult. Pentru determinarea parametrilor precipitaţiilor pe anumite perioade de timp, ocoalele silvice se grupează pe bazine hidrografice.

Parametri care pot fi calculaţi şi vizualizaţi prin programele de calcul se referă la o serie de indicatori direcţi sau relativ simplu de calculat până la indicatori complecşi cum este indicele standardizat al precipitaţiilor (SPI).

În fig. 7 se prezintă schema logică a lucrărilor necesare pentru calculul indicatorilor secetei derivaţi din precipitaţii şi pentru editarea hărţilor sinoptice ale acestora.

NOTĂ

Ocoalele silvice în care se instalează reţeaua de monitorizare a secetei pot utiliza, fără nici o restricţie, observaţiile proprii care se efectuează periodic la pluviometrele instalate.

Prin citiri periodice (zilnice, săptămânale, decadale etc.) se vor putea stabili, pe baza diferenţei dintre două citiri, cantităţile de precipitaţii înregistrate în perioada respectivă. Aceste date sunt extrem de importante pentru ocoalele silvice în vederea justificării efectelor negative ale unor perioade excesive de secetă sau de precipitaţii foarte abundente, precum şi pentru stabilirea necesarului de apă de irigaţie în culturi şi pepiniere silvice (acolo unde este cazul).

Fig. 7. Schema logică a lucrărilor necesare pentru calculul indicatorilor secetei derivaţi din precipitaţii şi pentru editarea hărţilor sinoptice