RESUMO Saber como o fogo irá se comportar durante um incêndio florestal é de fundamental importância a fim de aprimorar e desenvolver atividades de prevenção e combate. Desde a década de 1940, modelos matemáticos para estimar o comportamento do fogo têm sido desenvolvidos no mundo inteiro, entretanto, nenhum deles, até hoje, teve sua eficiência avaliada em plantações comerciais de eucalipto no Brasil nem, tampouco, em outras vegetações encontradas no país. Este estudo tem por objetivo verificar a eficiência do modelo de propagação do fogo superficial de Rothermel (1972), do modelo de comprimento das chamas de Byram (1959) e das equações de velocidade de propagação e comprimento das chamas baseadas nas tabelas de McArthur (1962). Para tal, 105 queimas laboratoriais foram realizadas e seus resultados comparados com os valores estimados pelos modelos testados. O modelo de Rothermel e de Byram previram melhor que o de McArthur, no entanto, todos eles subestimaram as variáveis do comportamento do fogo analisadas e seus valores foram significativamente diferente dos valores experimentais.

ABSTRACT Knowing how a wildfire will behave is extremely important in order to assist in fire suppression and prevention operations. Since the 1940’s mathematical models to estimate how the fire will behave have been developed worldwide, however, none of them, until now, had their efficiency tested in Brazilian commercial eucalypt plantations nor in other vegetation types in the country. This study aims to verify the accuracy of the Rothermel (1972) fire spread model, the Byram (1959) flame length model, and the fire spread and length equations derived from the McArthur (1962) control burn meters. To meet these objectives, 105 experimental laboratory fires were done and their results compared with the predicted values from the models tested. The Rothermel and Byram models predicted better than McArthur’s, nevertheless, all of them underestimated the fire behavior aspects evaluated and were statistically different from the experimental data.

RESUMO A modelagem do comportamento do fogo consiste em uma importante tarefa que pode ser utilizada para atividades de prevenção e combate. Entretanto, com base em estudos anteriores, os modelos comumente utilizados em outros países não o estimam corretamente nos plantios de eucalipto híbrido no Brasil. Sendo assim, este estudo teve por objetivo construir novos modelos empíricos para estimar a velocidade de propagação, comprimento das chamas e consumo do material combustível para o fogo dentro da respectiva vegetação em questão. Para tal, 105 queimas laboratoriais foram realizadas em que as principais características meteorológicas e do material combustível que poderiam interferir no comportamento do fogo foram controladas e/ou medidas. Variáveis dependentes e independentes foram correlacionadas por meio da regressão multivariada. O modelo para a velocidade de propagação proposto baseou-se na velocidade do vento, densidade do leito e no teor de umidade do material combustível de 1h de timelag (r2 = 0,86); o modelo para o comprimento das chamas baseou-se na espessura do leito, no teor de umidade do material combustível de 1h de timelag e na velocidade do vento (r2 = 0,72); o modelo para o consumo do material combustível teve como variáveis independentes o teor de umidade do material combustível de 1h de timelag, a densidade do leito e a carga do material combustível de 1h de timelag (r2 = 0,80). Os modelos construídos serviram de base para o desenvolvimento do software “Eucalyptus Fire Safety System”.

ABSTRACT Modeling forest fire behavior is an important task that can be used to assist in fire prevention and suppression operations. However, according to previous studies, the existing common worldwide fire behavior models used do not correctly estimate the fire behavior in Brazilian commercial hybrid eucalypt plantations. Therefore, this study aims to build new empirical models to predict the fire rate of spread, flame length and fuel consumption for such vegetation. To meet these objectives, 105 laboratory experimental burns were done, where the main fuel characteristics and weather variables that influence fire behavior were controlled and/or measured in each experiment. Dependent and independent variables were fitted through multiple regression analysis. The fire rate of spread proposed model is based on the wind speed, fuel bed bulk density and 1-h dead fuel moisture content (r2 = 0.86); the flame length model is based on the fuel bed depth, 1-h dead fuel moisture content and wind speed (r2 = 0.72); the fuel consumption proposed model has the 1-h dead fuel moisture, fuel bed bulk density and 1-h dead dry fuel load as independent variables (r2= 0.80). These models were used to develop a new fire behavior software, the “Eucalyptus Fire Safety System”.

O Parque Nacional Serra de Itabaiana, assim como diversas outras unidades de conservação no Brasil, comumente sofrem perdas ecológicas em função dos incêndios que os atingem. Sendo assim, torna-se essencial compreender as características do material combustível para um melhor entendimento do comportamento do fogo e como melhor combatê-lo. Para tal, foram demarcadas 108 parcelas de 1 m2 onde todo o material combustível superficial foi coletado e pesado. Subamostras foram retiradas e colocadas na estufa para determinar o teor de umidade e o peso da matéria seca. No total, foram coletados, dentro da área de estudo, 91,38 kg de biomassa seca, correspondente a 8,46 t/ha. Considerando cada fitofisionomia individualmente, os Campos Graminosos apresentaram uma média de 3,7 t/ha de material combustível, as Matas 12,5 t/ha e as Areias Brancas 9,18 t/ha. Os resultados obtidos sugerem maior facilidade de ignição do material combustível nas áreas de Areias Brancas; maior dificuldade de ignição nas áreas de Matas; e incêndios de curta duração nas áreas de Campos Graminosos.

The National Park 'Serra de Itabaiana', as well as other conservation units in Brazil, has commonly suffered ecological losses caused by the wildfires. It is essential to comprehend the characteristics of the fuel to a better understanding of a forest fire behavior and how to extinguish it. In order to do so, 108 plots of 1m2 were delimitated and all of the surface fuel was collected and weighed. The samples were then removed and placed in an oven to determine the moisture content and the dry weight. It was collected, in the study area, a total of 91.38 kg of dry biomass, corresponding to 8.46t/ha. Considering each vegetation type, the Grass Fields had an average of 3.7t/ha of fuel load, the Forests 12.5t/ha and the White Sands 9.18t/ha. The results suggest that the fuel in white sand areas can ignite more easily; there is greater difficulty of fire ignition in forest areas; and short-lived fires in grass fields.