Opbygning af brandmodstandsevne ved hjælp af genanvendt vand i Riba-Roja de Túria, Spanien

Riba-Roja de Túria kommune er udsat for en stigende risiko for skovbrande. Disse begivenheder forværres ekstremt af forskellige faktorer såsom klimaændringer, nedlæggelse af landbrug og utilstrækkelig skovforvaltning. Konsekvenserne er ikke kun relateret til naturressourcer (tab af biodiversitet, jordforringelse), men omfatter også risici for beboernes liv, skader på byinfrastrukturer og faldende luftkvalitet og har en negativ samlet indvirkning på den lokale økonomi (f.eks. turisme). I perioden 2000-2016 blev kommunen ramt af 40 skovbrande, som bliver stadig mere ødelæggende på grund af den hurtige byudvikling i området. Ajourførte oplysninger om naturbrande i det valencianske samfund kan findes i Web-GIS (visor de cartografía), der er oprettet af Generalitat Valenciana. Desuden påvirker klimaændringerne i stigende grad tilgængeligheden af vandressourcer, som er afgørende for forebyggelse og afbødning af skovbrande.

En anden udfordring er at inddrage lokalbefolkningen i selvbeskyttelse. Folk bør træffe private foranstaltninger i lyset af den øgede risiko for skovbrande som følge af tørke. Desuden er spørgsmålet om at øge spildevandsværdien afgørende, da denne ressource potentielt er relevant for bekæmpelsen af denne risiko.

Ifølge fremskrivningerne i den integrerede plan for klima og energi i Valencia (PVIECC, 2030) under anvendelse af scenarierne RCP 4.5 og RCP 8.5 forventes der stigende temperaturer i begge scenarier: Gennemsnittet af de maksimale temperaturer vil nå op på 24 °C (RCP4.5) og 26 °C (RCP 8.5) sammenlignet med 21,3 °C i den historiske periode. Der forventes også en gradvis reduktion af nedbøren med et fald i antallet af våde dage.

Valenciastrategien for klimaændringer og energi (2030) er det vigtigste politiske dokument med strategiske retningslinjer for tilpasning til klimaændringer i regionen. Strategien har tre hovedklynger af mål, der skal forfølge 1) modvirkning, ii) tilpasning og iii) forskning, bevidstgørelse og samarbejde. Tilpasningsforanstaltninger omfatter bl.a. foranstaltninger til forebyggelse af risici og minimering af virkningerne af ekstreme vejrforhold. Dette skal opnås gennem beredskabsplanlægning samt foranstaltninger til bevarelse af skovenes sundhed, fremme af skovenes modstandsdygtighed over for klimaændringer og effektiv bekæmpelse af skadegørere.

Den integrerede plan for energi og klimaændringer (PVIECC 2030) er et integreret og tværgående dokument til planlægning af specifikke tilpasnings- og modvirkningsforanstaltninger i Valencia.  Den gennemfører kravene i lov nr. 6/2022 om klimaændringer og økologisk omstilling i lokalsamfundet i Valencia. Brandrisiko behandles navnlig under B1-aktioner (forbedring af det naturlige miljøs modstandsdygtighed gennem foranstaltninger til planlægning og forvaltning af skovområder og beskyttede naturområder og økosystemer) og B7-aktioner (etablering af grundlaget for at mindske risikoen for katastrofer og nødsituationer i forbindelse med klimaændringer).

På EU-plan behandles genanvendelse og genbrug af spildevand i EU's meddelelse "Indsatsen mod vandknaphed og tørke i Den Europæiske Union" (2007). I 2020 vedtog Kommissionen en forordning (bindende retsakt, der skal anvendes i hele Den Europæiske Union) om mindstekrav til genbrug af vand til kunstvanding i landbruget for at fremme genbrug af vand, når det er omkostningseffektivt og sikkert for menneskers sundhed. Den spanske lov, der regulerer brugen af genvundet vand (RD/2001), omfattede ikke muligheden for at genbruge vand for at forebygge brande. Der findes ingen specifik lovtekst, hvor denne anvendelse er klart defineret. Men de fleste juridiske dokumenter er enige om at angive udtrykkelig tilladelse til at bruge alle tilgængelige ressourcer til at bekæmpe en brand; så denne nye brug af genbrugsvand som foreneligt med brandslukning blev accepteret af det hydrologiske planlægningskontor. Som rapporteret i "Succes og begrænsningsfaktorer" var en vigtig milepæl, der blev nået med projektet, ændringen af den nuværende regionale lovgivning om brandstyring for lovligt at gøre det muligt at anvende grønne brandbælter og genanvendt vand til brandforebyggelse.

Hovedformålet er at øge modstandsdygtigheden over for brande i Túria-naturparken ved at anvende principper for bæredygtig vandforvaltning. Der er planer om at forvalte mere end 35 hektar "strategisk natur" (dvs. grønne brandbælter og plantearter med karakteristika, der gør det muligt at reducere brandrisikoen) for at forebygge brande i grænsefladen mellem by og land, beskytte naturområder, biodiversitet, landbrugsjord og den potentielt berørte befolkning. Brugen af genbrugt vand til brandudryddelse vil også bidrage til at bevare vandressourcerne i et fremtidsperspektiv. Desuden anerkendes det, at beskyttelsen mod brande ved grænsefladen til byområder (Wildland Urban Interface, WUI) ikke kun er brandmænds ansvar. Både beslutningstagere og praktikere, der arbejder på WUI, skal lære at bruge integrerede brandmodstandsdygtige strategier, såsom implementering af kunstvandingsløsninger og overvejelse af en bæredygtig vandcyklus, tilpasning af vandefterspørgslen til den faktiske vandtilgængelighed. Et andet mål, der skal forfølges, er derfor at øge offentlighedens bevidsthed om brandforebyggelse og selvforsvar.

Riba-Roja de Túria har udviklet en strategi for brandmodstandsevne baseret på brugen af genanvendt vand for at forebygge og beskytte et område ved grænsefladen mellem vildmark og by mod brande. Strategien giver forebyggende, præ-suppression og udryddelse kunstvanding / iblødsætning mønstre automatisk programmeret til henholdsvis: i) øge brændstoffugtigheden når som helst i brandsæsonen, ii) beskytte direkte mod brandflamme i beredskabsfasen, hvis en brand erklæres i nærheden, og iii) reagere på brandhændelser med direkte vandanvendelse.

For at gennemføre denne strategi er der efter at have overvejet eksisterende brandrisikostyringsplaner og beredskabsprotokoller ved at blive gennemført fire hovedaktioner af forskellig art:

1. Opbygning af en hydraulisk infrastruktur til levering af genanvendt vand, fra byens spildevandsrensningsanlæg til områdets vilde grænseflade mellem land og by
2. Design af et uovervåget vandingsmodul til forebyggelse og håndtering af brand
3. Udformning, bygning og vedligeholdelse af "grønne bælter" omkring byområdet (grønne brandbælter) og udførelse af forskellige skovbrugsaktiviteter for at reducere brændstofbelastningen. Grønne bælter er designet til at fungere som brandbælter og forhindre fremrykning af brand i grænsefladeområdet mellem by og skov. De vedligeholdes ved at genbruge behandlet vand fra den hydrauliske infrastruktur
4. Oplysningskampagner og uddannelsesaktiviteter for borgerne for at øge opfattelsen af brandrisici og selvbeskyttelseskapaciteten

1. Det hydrauliske system består af fire nye nedgravede eller halvbegravede vandtanke og en renoveret tank, der opsamler vand fra vandregenereringsstationen (WRS). Det behandlede vand får tankene ved hjælp af et pumpeudstyr, der er placeret på behandlingsstationen, og ved hjælp af en rørledning af polyethylen med en diameter på 63 mm. Vandet fordeles derefter til 42 "kanoner" (vandings- og sprinklertårne) gennem mere end 6 500 meter rør. Genvundet vand fra WRS bruges til at forebygge og håndtere brand i det skovklædte område.

Genvundet vand fra WRS vil også blive anvendt til at forbedre vandkvaliteten i et eksisterende vådområde ("la Vallesa"-dammen), der ud over tanke udnyttes som et naturligt nødreservoir. Området er katalogiseret som et "beskyttet vådområde" i den valencianske regerings forvaltningsplan for naturressourcer. Vandregenereringsstationen muliggør en avanceret vandbehandling for at eliminere organiske mikroforurenende stoffer. Disse omfatter chlorpyrifos, et almindeligt pesticid, der kommer fra det indløbne vand, lægemidler, produkter til personlig pleje og hormonforstyrrende stoffer. Det garanterer sikker brug af genbrugsvand i naturparken. Behandlingsprocessen består af ozon, efterfulgt af biofiltrering. Dette vil også gøre det muligt at reducere den nuværende belastning af suspenderede faste stoffer, der leveres til vådområdet, og dermed minimere siltprocesser, samt at genoprette hele det hydrauliske netværk i omgivelserne.

2. Det uovervågede vandingssystem er ansvarligt for at beregne vandingsbehovet i overensstemmelse med de daglige jordbundsforhold. Det er designet til at blive fodret med data, der kommer fra et trådløst sensorisk netværk, det såkaldte WUIProtect (Wildland Urban Interface Protection system mod naturbrande). Dette er et europæisk patent, der er udviklet af en lille virksomhed (Medi XXI GSA). Systemet anvendes til at overvåge meteorologiske forhold (temperatur, fugtighed, vind), luftkvalitetsforhold (partikler, nitrogenoxider) og biomassevariabler (brændsels- og jordfugtighed osv.) samt eventuelle brandantændinger i realtid. Dette system bruger hundredvis af sensorer, der blev oprettet ved grænsefladen mellem vildmarken og byområderne Riba-Roja og Paterna. På grundlag af indsamlede data og specifikke algoritmer, der er udarbejdet i løbet af projektet, leverer systemet løbende oplysninger til ajourføring af de ansvarlige for brandrisikoen. Systemet kommunikerer også med vandkanonerne, hvilket udløser forskellige typer vandingsmønstre: forebyggende vanding for at øge brændstoffugtigheden når som helst; præ-suppression befugtning til brændstof tæpper i beredskabsfasen i tilfælde af brand i området og endelig direkte angreb, når flammerne er så tæt, at de kan være direkte våde af vandet leveret af GUARDIAN kanoner.

3. Riba-Roja de Túria kommune bygger også grønne brandbælter for at øge brandmodstandsevnen i området. Grønne brandbælter er lav antændelighed 50-60 m brede strimler af vegetation placeret i strategiske områder af området for at bremse eller stoppe udviklingen af skovbrande. De grønne brandbælter består af strategisk plantede brandsikre træer (f.eks. Fraxinus ornus, Celtis australis, Sorbus domestica). Buske læhegn, lavet af arter af lav brand sårbarhed (Myrtus communis, Viburnum tinus, Pistacea lentiscus), blev også brugt på den vindkant af brandbæltet for at reducere overfladen vindhastighed. Grønne brandbælter får vand fra den hydrauliske infrastruktur til at fugte vegetationen i området og danner en tyk grøn væg mod den fremherskende vind for at blokere asken og varmen. Plantearter udvælges på grundlag af følgende karakteristika: lav brændbarhed, strukturelle egenskaber for at reducere vindhastigheden, reduktion af brændstofbelastningen, evne til at generere vækst og vedligeholdelse af svampe for at forbedre jordbundsforholdene og en kombination af urteagtige planter for at fremme jordfugtigheden.  Der gennemføres også flere regelmæssige skovbrugsforanstaltninger såsom udtynding, beskæring og rydning, navnlig i naturgenoprettede områder efter brand eller i modne skovområder. Sidstnævnte skal i nogle tilfælde behandles for at reducere brændstofbelastningen og kontinuiteten. Disse foranstaltninger øger brandmodstandsevnen i la Vallesa-skoven og forbedrer samtidig dens økologiske forhold (kontrol med invasive arter). Uden skovbrugsbehandlinger for at reducere brændstofbelastningen mister det system, der blev implementeret i Guardian-projektet, effektivitet. Skovbrugsforanstaltninger skaber områder, hvor træer skygger for jorden og fjerner buskdæksler, der udgør den "stige", som branden klatrer op ad til baldakinen.

4. Desuden deltager Riba-Roja de Túria kommune i oplysningskampagner for at uddanne borgerne i brandforebyggelse. Træningssessionerne er målrettet både beboere og skolebørn, der bor i nærheden af brandrisikozonerne. Beboerne bliver uddannet i brandforebyggelse, og hvordan den hydrauliske infrastruktur kan minimere brandrisikoen, herunder en demonstration af de vandkanoner, der installeres i hele området. Som led i disse kurser afholder byen også workshopper om brandresistent havearbejde for yderligere at udvikle borgernes færdigheder inden for brandforebyggelse. Skolebørnene i alderen 6-11 år undervises i klimaændringer, herunder deres årsager og virkninger, og de konsekvenser, som brande kan have på boliger, afhængigt af de foranstaltninger til modstandsdygtighed over for brande, der er vedtaget.

Endelig har Riba-Roja de Túria kommune med succes udviklet en handlingsplan for en integreret løsning til reduktion af brandrisici, samtidig med at der skabes et sikkert naturligt miljø for borgerne. Der er opstillet en liste over indikatorer og målværdier til måling af de gennemførte foranstaltningers succes: mindste overfladeareal til skovbrugsbehandling (105 ha), minimumskrav til vandkvalitet for det regenererede vand fra rensningsanlægget (pesticider som chlorpyrifos-koncentrationen i genanvendt vand med et mål på <0,03 μg/l) og mindste antal indbyggere og boligområder, der er beskyttet af det overordnede brandforsvarssystem. Denne plan gør det muligt konstant og i stigende grad at overvåge og rapportere om de gennemførte foranstaltningers fremskridt og effektivitet.

Efter to år fra projektets afslutning har gennemførelsen af WRP vist sig at være vellykket.

WUIProtect har været i drift siden sommeren 2022. I juni 2022 blev der rapporteret om en naturbrand i "Pedrera"-kanonen, kun få kilometer fra GUARDIAN-lokaliteterne. I betragtning af brandvejret (34 °C, en relativ luftfugtighed på 20 % og vest-sydvestlige vinde på over 20 km/t) blev det anbefalet at aktivere vandkanonerne i sektorerne "Masia Traver" og "Els Pous". Heldigvis blev branden hurtigt bragt under kontrol med minimale konsekvenser og et meget begrænset område brændt. Det viste sig at være en værdifuld test for systemet, der viste dets hurtige reaktion på en nødsituation (GUARDIANjournal n.4). I april 2024 indtraf der en alvorlig brand. Det blev opdaget tidligt og håndteret med succes gennem Guardians hydrauliske infrastruktur.

Interessenterne har hovedsagelig deltaget i oplysningskampagner om brandforebyggelse. Der er blevet afholdt kurser og workshops for at uddanne både beboere og skolebørn i risici for klimaændringer i området, skader som følge af brande og forebyggende foranstaltninger. Desuden er der blevet afholdt særlige møder for at præsentere og demonstrere den hydrauliske infrastruktur og dens fordele med det formål at øge lokalsamfundets accept heraf og undgå konflikter i forbindelse med potentielle risici i forbindelse med genbrug af spildevand.

For at skabe et fællesskab af engagerede beboere besøgte uddannet personale ejendomme og diskuterede med beboerne sårbarhedselementer i deres huse og selvbeskyttelsespotentiale. Protokoller, der blev anvendt i nødsituationer, og beboernes rolle blev forklaret.

Den handlingsplan, som Riba-Roja kommune har udarbejdet, og som indeholder en liste over indikatorer og målværdier, gør det muligt at teste, om de første gennemførte foranstaltninger er vellykkede, og dermed gøre det muligt at gennemføre dem.

Andre succesfaktorer, der gjorde det muligt at gennemføre tilpasningsforanstaltningerne, var: den tilstrækkelige mængde vand, der er til rådighed fra rensningsanlægget, og tilstedeværelsen af en grænseflade mellem by og skov, hvor infrastrukturen skal opbygges. Desuden var de initiativer til bevidstgørelse og inddragelse af borgerne, der blev taget i de tidlige faser af projektet, med til at fremme deres succes.

Reaktionen fra Riba Rojas lokale myndigheder var yderst positiv. De positive resultater af projektet bidrog til at udløse supplerende projekter med interesse fra mindst 11 kommuner i Spanien. I Riba-Roja kommune overvejes det at udvide projektet til "Valencia la Vella" med en forventet investering på ca. 400 000 EUR, der er afhængig af kommunal finansiering. Samtidig undersøger Paterna beskyttelsen af "la Cañada"-forliget, som ikke er dækket af Guardian på grund af økonomiske begrænsninger. Eliana kommune (i nærheden af GUARDIAN-lokaliteter) har allerede anskaffet bærbare kanoner svarende til dem, der er udviklet i GUARDIAN, for at imødegå brandrisikoen. Naturparken "El Saler" nær Valencia er i øjeblikket ved at indføre et system som det, der er udviklet i GUARDIAN (GUARDIAN Journal n. 4).

Omvendt krævede arbejdet i en naturpark flere tilladelser og øgede omkostningerne til realisering af infrastrukturen. Etableringen af den hydrauliske infrastruktur stødte på nogle gennemførelsesproblemer. Disse vedrører anvendelsen af tunge kraner, der er nødvendige for at transportere tårnene (som kan være op til 26 m lange), der skal flyttes til bestemmelsesstedet i et komplekst landskab (dvs. WUI-kvarterer med smalle veje tæt på vilde områder). Nærheden af Valencia lufthavn påkaldte sig særlig opmærksomhed. Nogle tårne i den hydrauliske infrastruktur skulle være meget synlige af sikkerhedsmæssige årsager. Tårne i dette område er blevet malet med hvide og røde striber for at øge synligheden. De andre tårne blev i stedet malet i grønt for at fremme integrationen af skovlandskabet og minimere den visuelle påvirkning.

I GUARDIAN-projektet var der planlagt en aktivitet med foreskrevet brand i et forladt dyrket areal, men den blev ikke gennemført på grund af de vedvarende vejrforhold, der ikke var egnede til denne teknik (høje temperaturer og vind om vinteren, som kunne udløse ukontrolleret brand i skoven).

Aktiviteten var udformet med henblik på at mindske risikoen for naturbrande, uddanne operatører og gennemføre forskningsaktiviteter (indsamling af data og forbedring af kendskabet til denne teknik og dens virkninger).

Begrænsende faktorer hænger også sammen med den institutionelle ramme for Valencia-regionen. Forordningen om brandforebyggelse var ikke tilstrækkelig i denne sag, og lovgivningen om nedbringelse af katastroferisici og beskyttelse af menneskeliv dækkede ikke alle de nødvendige aspekter.  Takket være GUARDIAN-projektet er den regionale lovgivning (lovdekret1/2021)blevet ændret, så den omfatter grønne brandbælter og anvendelse af kunstvanding fra hydrauliske systemer som værdifulde brandrisikobegrænsende foranstaltninger. Dette har været et af de mest relevante resultater af projektet med hensyn til lovgivning.

Endelig var andre vigtige begrænsende faktorer forbundet med behovet for at garantere kvaliteten af det genvundne vand (tekniske spørgsmål) og for korrekt at bestemme placeringen af det hydrauliske system i et naturområde under hensyntagen til infrastrukturens afstande fra træer af særlig værdi.

De samlede omkostninger til tilpasningsforanstaltningerne beløb sig til 5 494 755 EUR, delvist finansieret af EU's nyskabende foranstaltninger i byerne under GUARDIAN-projektet (4 395 804 EUR, 80 % af finansieringen). Vedligeholdelsesomkostninger vil blive dækket af drikkevandstariffer. Vandforsyningsselskabet har udvidet sit ansvar til de nye faciliteter, der er etableret ved GUARDIAN-projektet. Kommunerne vil være ansvarlige for at opretholde skovbrugsaktiviteter i områderne inden for deres jurisdiktion, mens forvaltningen af Vallesa-naturparken vil påtage sig ansvaret for de tilsvarende områder. Hvad angår flodområdet, vil vedligeholdelsesopgaverne blive overvåget af det spanske ministerium for økologisk omstilling.

Fordelene ved gennemførelsen af den hydrauliske infrastruktur til genanvendelse af spildevand hænger hovedsagelig sammen med den øgede modstandsdygtighed i områderne for at forebygge skovbrande og mindske risikoen for skovbrande. Den avancerede vandbehandling, som dette system sikrer, gør det også muligt at reducere den miljøpåvirkning, der tidligere var forbundet med udledning af byspildevand og genbrug heraf til kunstvanding. Det kan også give en omkostningseffektiv forsyning, der mindsker efterspørgslen — og presset — på værdifulde kilder såsom grundvand, floder og vandreservoirer. Dette er særlig vigtigt i områder, der er ramt af vandknaphed og tørke, hvilket øger den miljømæssige bæredygtighed. 

Skovbevarelse i GUARDIAN-projektområdet leverer vigtige økosystemtjenester, herunder kulstofbinding (klimareguleringstjeneste). Mængden af CO₂ lagret i træer resulterede i at være 18.396 tons, i betragtning af et areal på 400 hektar. På grundlag af den gennemsnitlige markedsværdi af CO2-emissioner i 2021 og i betragtning af, at de varer, der genereres af miljøaktiver, kan vare i en lang periode (f.eks. 100 år), beregnede forskerne, at økosystemtjenesten kulstofabsorption og -lagring i Vallesa kan værdiansættes til 32,8 mio. EUR. Den økonomiske værdi af de kulturelle økosystemtjenester, som skoven leverer (f.eks. uddannelses- og forskningsaktiviteter, kulturelle værdier, fritidsaktiviteter og turisme), blev også kvantificeret.  Der foreslås en samlet værdi på 411,5 mio. EUR over en levetid på 100 år. Da den investering, der var nødvendig for at opretholde projektets drift over en 100-årig periode, blev anslået til ca. 6,2 mio. EUR, blev GUARDIAN-projektet omkostningseffektivt med en meget gunstig cost-benefit-sats (demonstrationaf GUARDIAN economic feasibility, 2023).

GUARDIAN-projektet løber fra 2019 til 2021. Denne treårige periode omfattede bygge-, test- og driftsfaser af den planlagte intervention. Der blev indrømmet en forlængelsesperiode, som skulle udløbe i april 2022.  Den hydrauliske infrastruktur blev færdiggjort i 2020. I løbet af 2021 er driftsparametrene blevet justeret for at maksimere behandlingsprocessernes effektivitet. Anlægget blev sat i drift i 2022.

Infrastrukturen forventes at have en levetid på mere end 25 år med en plan for regelmæssig vedligeholdelse. Ansvaret for dens drift og vedligeholdelse er blevet fastlagt.

Vicente Adobes Golfe, project manager
Email: vadobes@ribarroja.es

Ferran Dalmau Rovira
Director at MEDI XXI - GSA
Email:ferrandalmau@medixxi.com
https://medixxi.com/en/contact/

The Guardian Project Journal nr. 4, 2023