DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-35426-4
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41559133
تاريخ النشر: 2026-01-20
المؤلف: Miguel Ángel Torres‐Vázquez وآخرون
الموضوع الرئيسي: آثار الحرائق على النظم البيئية
نظرة عامة
تستكشف هذه الدراسة التغيرات في تعرض البشر للحرائق البرية في كاتالونيا، إسبانيا، من 1992 إلى 2021، باستخدام بيانات جغرافية تشمل محيطات الحرائق، وإحصائيات السكان، وصور الضوء الليلي المستمدة من الأقمار الصناعية، وسجلات المستوطنات. تكشف التحليلات عن انخفاض طفيف، غير ذي دلالة إحصائية، في المساحة المحترقة بمعدل -0.43 كم² سنويًا. ومع ذلك، فقد زاد تعرض البشر لكل وحدة من المساحة المحترقة بشكل كبير، مع ارتفاع بنسبة 42% استنادًا إلى بيانات GlobPOP داخل المناطق المحترقة وارتفاع يصل إلى 138% عند اعتبار منطقة عازلة ثابتة بعمق 5 كم حول محيطات الحرائق.
يُنسب هذا الارتفاع في التعرض بشكل أساسي إلى التوسع الحضري السريع وتحولات السكان، خاصة في المناطق الساحلية، مما يشير إلى تداخل مقلق بين المستوطنات البشرية والمناطق المعرضة للحرائق. تسلط النتائج الضوء على التأثير الحاسم للتحضر على زيادة مخاطر الحرائق البرية وتؤكد على ضرورة دمج الاتجاهات السكانية في استراتيجيات إدارة مخاطر الحرائق.
مقدمة
تتناول مقدمة ورقة البحث التحديات المزدوجة التي تطرحها التوسع الحضري وتغير المناخ في المناطق الساحلية للبحر الأبيض المتوسط، لا سيما فيما يتعلق بزيادة مخاطر الحرائق البرية. أدت ارتفاع درجات الحرارة والجفاف المطول إلى تفاقم خطر الحرائق، مع تفاقم التحضر لتأثيراته على الصحة العامة، والاستقرار الاجتماعي والاقتصادي، ومرونة البيئة. تسلط الدراسة الضوء على المعادلة الحاسمة لفهم مخاطر الحرائق البرية: المخاطر = الخطر × التعرض × الضعف. ومن الجدير بالذكر أن إسبانيا سجلت أعلى عدد من الوفيات المرتبطة بالحرائق الغابية في جنوب أوروبا، مع تجمعات كبيرة على طول الساحل المتوسطي، مما يبرز الحاجة الملحة لفهم أفضل واستراتيجيات التخفيف مع اقتراب التنمية الحضرية من المناطق المعرضة للحرائق.
مع التركيز على كاتالونيا، وهي منطقة متوسطة معرضة للحرائق، تستخدم الورقة قاعدة بيانات تاريخية طويلة الأمد للحرائق لتحليل تعرض البشر للحرائق البرية من 1992 إلى 2021. تستخدم الدراسة مؤشرات مبتكرة، مثل صور الضوء الليلي المستمدة من الأقمار الصناعية، لتقييم النمو الحضري وعلاقته بمخاطر الحرائق البرية. تشير النتائج إلى زيادة كبيرة في تعرض البشر للحرائق البرية لكل وحدة مساحة محترقة، مما يبرز دور التحضر في تضخيم هذه المخاطر. تهدف الأبحاث إلى المساهمة في مناقشات التخطيط الحضري المستدام ومرونة الحرائق البرية، مقدمة رؤى لصانعي السياسات من خلال دمج العوامل السكانية في استراتيجيات إدارة مخاطر الحرائق.
الطرق
في هذه الدراسة، استخدمنا مجموعة بيانات الأضواء الليلية العالمية المتناغمة الإصدار 8، التي تغطي الفترة من 1992 إلى 2021، بدقة مكانية تبلغ 30 ثانية قوسية (~0.64 كم في كاتالونيا). تجمع هذه المجموعة بين بيانات من برنامج الأقمار الصناعية للأرصاد الجوية الدفاعية (DMSP) ومجموعة أجهزة قياس الأشعة تحت الحمراء المرئية (VIIRS)، مما يوفر أرقام رقمية متناغمة (DN) تتراوح من 0 إلى 63، والتي تعمل كبديل للنشاط البشري. لتقليل الشكوك المرتبطة بقيم DN المنخفضة (≤ 10)، استبعدنا هذه من تحليلنا. بالإضافة إلى ذلك، قمنا بإدراج مجموعة بيانات السكان العالمية الموزعة (GlobPOP الإصدار 2.0)، التي تقدم تقديرات سنوية متسقة للسكان بنفس الدقة المكانية، مما يظهر ارتباطًا عاليًا (0.98، p < 0.05) مع تقديرات السكان الرسمية من المعهد الإحصائي في كاتالونيا. علاوة على ذلك، استخدمنا مجموعة بيانات HISDAC-ES الإصدار 2، التي توفر بيانات تاريخية مفصلة عن المستوطنات في إسبانيا من 1900 إلى 2020، مع التركيز على متغير كثافة المباني. تم تجميع هذا المتغير من دقة أعلى تبلغ 100 م إلى 30 ثانية قوسية لتتوافق مع المجموعات الأخرى. كما قمنا بتضمين مضلعات محيطات الحرائق السنوية من 1992 إلى 2021، المستمدة من مصادر متنوعة بما في ذلك التقارير الرسمية وصور الاستشعار عن بعد، مما يضمن موثوقية إحصائيات الحرائق. تم تحليل الحرائق التي تبلغ مساحتها ≥ 10 هكتارات فقط للحفاظ على اتساق البيانات، حيث لم يتم تسجيل الحرائق الأصغر بشكل متسق طوال فترة الدراسة.
المناقشة
تسلط المناقشة الضوء على زيادة كبيرة في تعرض البشر للحرائق البرية في كاتالونيا من 1992 إلى 2021، مدفوعة بشكل أساسي بالتحضر وتحولات السكان، لا سيما في المناطق الساحلية والمحيطة بالمدن. يتماشى هذا الاتجاه مع الأنماط العالمية التي لوحظت في مناطق أخرى معرضة للحرائق، مثل كاليفورنيا واليونان، حيث أدى التوسع الحضري في المناطق المعرضة للحرائق إلى تفاقم مخاطر الحرائق. استخدمت الدراسة بيانات الضوء الليلي (NTL) كبديل للتحضر، كاشفة عن زيادة بنسبة 41% في NTL، والتي تتوافق مع نمو سكاني بنسبة 33% في كاتالونيا. ومع ذلك، لم يكن الارتباط بين NTL وكثافة السكان موحدًا، مما يشير إلى أن ديناميات التحضر معقدة وتتأثر بعوامل مثل تطوير البنية التحتية.
تؤكد النتائج أيضًا على الحاجة إلى تحسين تخطيط استخدام الأراضي وإدارة مخاطر الحرائق البرية. بينما أظهر إجمالي المساحة المحترقة انخفاضًا غير ذي دلالة، زادت تركيزات الحرائق الكبيرة، مما زاد من مخاطر التعرض. تؤكد الدراسة على أهمية دمج مؤشرات استخدام الأراضي الديناميكية وحمولة الوقود في التحليلات المستقبلية لتقييم تعرض البشر للحرائق البرية بشكل أفضل. يُحث صانعو السياسات على إعطاء الأولوية لرقابة استخدام الأراضي، واستعداد المجتمع، وأنظمة الإنذار المبكر للتخفيف من آثار زيادة مخاطر الحرائق، لا سيما في ضوء سيناريوهات تغير المناخ المتوقعة التي قد تزيد من خطر الحرائق.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-35426-4
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41559133
Publication Date: 2026-01-20
Author(s): Miguel Ángel Torres‐Vázquez et al.
Primary Topic: Fire effects on ecosystems
Overview
This study investigates the changes in human exposure to wildfires in Catalonia, Spain, from 1992 to 2021, utilizing geospatial data that includes fire perimeters, population statistics, satellite-derived nighttime light (NTL) imagery, and settlement records. The analysis reveals a slight, statistically non-significant decrease in the burned area at a rate of -0.43 km² per year. However, human exposure per unit of burned area has significantly increased, with a rise of 42% based on GlobPOP data within burned areas and up to 138% when considering a 5 km static buffer around fire perimeters.
This increase in exposure is primarily attributed to rapid urban expansion and population shifts, especially in coastal regions, indicating a concerning overlap between human settlements and fire-prone areas. The findings highlight the critical influence of urbanization on escalating wildfire risks and stress the necessity of incorporating demographic trends into fire risk management strategies.
Introduction
The introduction of the research paper addresses the dual challenges posed by urban expansion and climate change in Mediterranean coastal regions, particularly regarding increased wildfire risks. Rising temperatures and prolonged droughts have intensified fire danger, with urbanization exacerbating the impacts on public health, socio-economic stability, and environmental resilience. The study highlights the critical equation for understanding wildfire risk: Risk = Hazard × Exposure × Vulnerability. Notably, Spain has recorded the highest number of forest fire-related fatalities in Southern Europe, with significant clustering along the Mediterranean coast, underscoring the urgent need for improved understanding and mitigation strategies as urban development encroaches on fire-prone areas.
Focusing on Catalonia, a highly fire-prone Mediterranean region, the paper utilizes a long-term historical fire database to analyze human exposure to wildfires from 1992 to 2021. The study employs innovative proxies, such as satellite-derived nighttime light (NTL) imagery, to assess urban growth and its relationship with wildfire risk. Findings indicate a substantial increase in human exposure to wildfires per unit burned area, emphasizing the role of urbanization in amplifying these risks. The research aims to contribute to sustainable urban planning and wildfire resilience discussions, offering insights for policymakers by integrating demographic factors into fire risk governance strategies.
Methods
In this study, we utilized the Harmonized Global Nighttime Lights Dataset version 8, covering the period from 1992 to 2021, with a spatial resolution of 30 arc seconds (~0.64 km in Catalonia). This dataset combines data from the Defense Meteorological Satellite Program (DMSP) and the Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS), providing harmonized digital numbers (DN) ranging from 0 to 63, which serve as a proxy for human activity. To mitigate uncertainties associated with low DN values (≤ 10), we excluded these from our analysis. Additionally, we incorporated the Global Gridded Population Dataset (GlobPOP Version 2.0), which offers consistent annual population estimates at the same spatial resolution, demonstrating a high correlation (0.98, p < 0.05) with official population estimates from the Statistical Institute of Catalonia. Furthermore, we employed the HISDAC-ES version 2 dataset, which provides detailed historical settlement data for Spain from 1900 to 2020, focusing on the Building Density variable. This variable was aggregated from a finer resolution of 100 m to 30 arc seconds to align with the other datasets. We also included annual fire-perimeter polygons from 1992 to 2021, derived from various sources including official reports and remote sensing imagery, ensuring the reliability of fire statistics. Only fires with a surface area of ≥ 10 ha were analyzed to maintain data consistency, as smaller fires were not consistently recorded throughout the study period.
Discussion
The discussion highlights a significant increase in human exposure to wildfires in Catalonia from 1992 to 2021, primarily driven by urbanization and demographic shifts, particularly in coastal and peri-urban areas. This trend aligns with global patterns observed in other wildfire-prone regions, such as California and Greece, where urban expansion into fire-prone zones has exacerbated wildfire risks. The study utilized Nighttime Light (NTL) data as a proxy for urbanization, revealing a 41% increase in NTL, which corresponds with a 33% population growth in Catalonia. However, the correlation between NTL and population density was not uniform, indicating that urbanization dynamics are complex and influenced by factors such as infrastructure development.
The findings also underscore the need for improved land-use planning and wildfire risk management. While the overall burned area showed a non-significant decline, the concentration of larger wildfires has increased, heightening exposure risks. The study emphasizes the importance of integrating dynamic land use and fuel load indicators into future analyses to better assess human exposure to wildfires. Policymakers are urged to prioritize land-use controls, community preparedness, and early warning systems to mitigate the impacts of increasing wildfire risks, particularly in light of projected climate change scenarios that may further elevate fire danger.