Kľúčovými faktormi, ktoré ovplyvňujú vznik požiarov v krajine sú celkom určite klíma, topografické podmienky a tiež vegetačný kryt. Klimatické a topografické podmienky ovplyvňujú zonáciu vegetačného krytu a mikroklímu na svahoch s rôznou expozíciou. Vplyvom globálneho otepľovania a nastupujúcej klimatickej zmeny netreba zabúdať na extrémy počasia (najmä sucho), ktoré môžu primárne fyziologicky oslabovať jednotlivé stromy a znižovať ich odolnosť voči sekundárnym škodlivým činiteľom. V tejto súvislosti je nutné viac ako doteraz uvažovať s výskytom požiarov.

Požiarny režim

Výskyt požiarov primárne závisí od počasia a to:

• priamo, prostredníctvom meteorologických podmienok, ktoré vznik a vývoj požiarov umožňujú,
• a nepriamo, na stave vegetácie (napr. vlhkosti paliva) potrebnej na šírenie požiarov.

V neposlednom rade je tiež dôležitý zdroj vzplanutia požiaru. Zdroj vzplanutia môže mať prírodný resp. antropogénny pôvod. Žiaľ, je potrebné konštatovať, že človek svojou činnosťou, či už úmyselne alebo neúmyselne, zapríčiní v súčasnosti až 90% všetkých požiarov.

Požiarny režim charakterizujú dva limitujúce faktory:

• v podmienkach suchej Stredomorskej oblasti je limitujúcim faktorom množstvo paliva
• vo vlhkej oblasti strednej a severnej Európy je hlavným limitujúcim faktorom suché počasie

K vzniku požiaru dochádza len vtedy, ak:

• má iniciátor (zdroj) postačujúce množstvo energie
• v priestore vzniku požiaru je dostatočné množstvo paliva
• je prítomné oxidovadlo (vzduch)

Ale!

Akýkoľvek nedostatok jedného z uvedených súborov determinuje možnosť vzniku požiaru a aby vôbec došlo k vzniku požiaru, musia jednotlivé prvky pôsobiť navzájom medzi sebou.

Zápalnosť  lesa a jeho zložiek

Zápalná teplota – teplota, pri ktorej sa vznieti určitá látka pri priemernej vlhkosti vzduchu bez vplyvu ďalšieho zdroja tepla.

Pri posudzovaní zápalnosti organického materiálu musíme brať do úvahy druh rastliny a tiež ročné obdobie. Suchá tráva na jar je najzápalnejšou zložkou organického materiálu, naproti tomu má mŕtvy, rozkladajúci sa pôdny kryt pomerne nízku zápalnosť. Pri porovnávaní drevín sú ihličnaté dreviny v zásade zápalnejšie než listnaté, a to najmä pre obsah ľahko horľavej živice. Ak posudzujeme zápalnosť lesa podľa vekových tried, prípadne rastových fáz porastov, najzápalnejší je prvý vekový stupeň pre prítomnosť trávy a buriny.

Čo sa deje pri samotnom horení?

Živé bunky v lyku drevín neznesú vyššiu teplotu než 54 °C, takže kôra plní úlohu izolujúcej vrstvy voči obvyklým výkyvom teploty. Keď v lese vypukne požiar, pôsobí na dreviny vyššia teplota a nastáva čiastočne alebo aj celkové odumieranie podkôrnych pletív, prípadne aj celého stromu. Pri teplote 40 – 80 °C stráca drevo vodu a u ihličnatých drevín sa čiastočne vylučuje živica. Za teploty 80 – 150 °C dochádza k úplnej strate vody v pletivách i v dreve. Keď pôsobenie plameňa o teplote 250 °C trvá dlhší čas, z dreva začnú unikať aj horľavé plyny a drevo sa zapáli pri teplote okolo 300 °C (samozápaľnosť dreva). Pri teplote nad 450 °C sa vznietia plyny unikajúce z dreva už pri kontakte s vonkajším vzduchom a pri teplote nad 600 °C sa drevo samo stáva zdrojom horenia. Teplota plameňa horiaceho dreva dosahuje 700 – 800 °C. Popri plynoch, unikajúcich za horenia, vzniká na povrchu dreva i vrstva dreveného uhlia (nespálený uhlík), ktorá zabraňuje prieniku tepla do vnútra dreva a tým spomaľuje jeho rozklad. Unikanie spalných plynov sa tak zvoľňuje a plameň sa zmenšuje (Krakovský, 2004 in Halaj, 2014).

priebeh lesného požiaru

fázy vzniku lesných požiarov

• fáza zahrievania – organický materiál (palivo) nachádzajúci sa pred frontom postupujúceho požiaru sa ohrieva na teplotu vznietenia. Voda sa vyparuje z bunkových štruktúr a je vedená cez povrch paliva až do atmosféry. S nárastom teploty paliva sa celulóza a ostatné zložky začínajú rozkladať, pričom sa uvoľňujú horľavé plyny a pary.
• fáza zapálenia alebo horenia – v tejto fáze sa môže ale aj nemusí objaviť oheň. Z povrchu paliva unikajú horľavé plyny, ktoré sú v zmesi so vzduchom zápalné.
• fáza tlenia alebo žeravenia – v tejto fáze je koncentrácia horľavých pár nad povrchom paliva príliš malá na to, aby zabezpečila neprerušované horenie. Tlenie je charakteristické pomalým, bezplameňovým horením. Plyny a pary kondenzujú za vzniku viditeľného dymu (Scott et al., 2014).

Faktory vplývajúce na vznik požiaru

Počasie ovplyvňuje vysušovanie palív a hrá rozhodujúcu úlohu. Najdôležitejšími meteorologickými prvkami sú: zrážky, vietor a teplota. Vlhkosť paliva je úzko spätá s množstvom zrážok a stupňom odparovania. Presnejšie povedané záleží predovšetkým na frekvencii zrážok, ktoré umožňujú palivu vyschnúť.

Palivo slúžiace ako médium môžeme rozdeliť do niekoľkých skupín:

• živé palivo
• mŕtve palivo
• hrubé palivo
• jemné palivo
• stojace palivo
• ležiace palivo

Najvýznamnejšiu úlohu pri vzniku a šírení požiaru zohráva práve jemné palivo a jeho vlhkosť. Vlhkosť jemného paliva je ovplyvňovaná chemickým zložením paliva a druhom paliva (CHATTO & TOLHURST 1997).

• Lesné palivo môžeme rozdeliť do troch palivových vrstiev:

– podzemné palivo (ground fuel)

– povrchové palivo (surface fuel)

– korunové palivo (canopy fuel).

Podzemné palivo je tvorené rozkladajúcou sa vegetáciou (mŕtve korene a pne), a nachádza sa medzi opadankou a samotnou pôdou, ktorá už neobsahuje dostatočné množstvo organického materiálu.

Do povrchového paliva radíme opadané lístie a ihličie, lišajníky, machy, živé a mŕtve časti bylinnej etáže, kríky a malé stromy.

Korunové palivo je tvorené veľkými stromami a krami, ktoré dosahujú výšku koruny stromov.

Ako sme si už povedali, vznik a šírenie požiarov závisí od počasia, ale bez prítomnosti vhodného paliva by k požiaru došlo len veľmi ťažko (vlastne, nedošlo by vôbec…). Požiar sa totiž nedokáže šíriť ak nemá dostatok paliva správneho druhu.

• tak napríklad, vo vyprahnutých častiach Zeme, kde je palivo roztrúsené po okolí sa požiare vyskytujú len veľmi zriedkavo.
• taktiež v oblastiach dažďového lesa je síce dostatok nahusto uloženého paliva, avšak je príliš vlhké na zapálenie.

To znamená, že dôležitými vlastnosťami paliva sú:

• množstvo paliva vyjadruje hmotnosť materiálu po vysušení na jednotku plochy [kg.m^-2 alebo t.ha^-1],
• veľkosť a tvar paliva s vysokým pomerom povrchu ku objemu horia „ochotnejšie“ než tie s menšou hodnotou,
• rozloženie paliva je spôsob akým sú palivá usporiadané. Je to priemerná výška všetkých povrchových palív. Palivo, podľa toho ako prenáša plameň, môže byť horizontálne alebo vertikálne. Vertikálnymi nosičmi plameňa sú napr. tráva, kríky. Horizontálni nosiči plameňa sú polomy a rúbaniská a lesný opad.

Vlhkosť paliva je najdôležitejší parameter, ktorý ovplyvňuje správanie požiaru a určuje zaplatiteľnosť paliva. Obsah vlhkosti paliva určuje, či sa palivo bude správať ako zdroj tepla alebo ako chladič. Jemné palivo ako sú lišajníky reagujú veľmi rýchlo na zmeny relatívnej vlhkosti vzduchu. Toto je presný opak hrubých/objemných palív, ktoré potrebujú intenzívny dážď alebo dlhotrvajúce sucho na znateľnú zmenu ich vlhkosti.

Menšie palivá ako sú suchá tráva, odumreté lístie a konáriky ale aj živé listy, ihličie bohaté na živicu (5-6 mm) sú najľahšie zapáliteľné a preto hrajú najdôležitejšiu úlohu v počiatočných fázach rozvoja požiaru. Pri horení slúžia ako prostriedok prenosu plameňa na väčšie palivá (2,5 cm v priemere: veľké vetvy, lesný opad, kmene a stromy).

Terén je charakteristický troma zložkami:

• sklon,
• orientácia svahu,
• tvar krajiny.

Na rýchlosť a smer šírenia požiaru má sklon najväčší vplyv. Požiar sa rýchlejšie rozširuje do kopca ako z kopca nadol, a viaceré výskumy potvrdili, že zvýšením sklonu o 10° sa rýchlosť požiaru zdvojnásobí a s nárastom sklonu o 20° bude rýchlosť šírenia sa požiaru až štvornásobná.

plytký svah                                                    strmý svah