Atendiendo al registro de incendios forestales históricos de Andalucía, Sierra Bermeja es una de las zonas de la provincia de Málaga en la que se han producido incendios con mayor recurrencia (Fig. 1). Aquí confluyen importantes factores de peligrosidad, como la topografía del terreno, la carga y composición de los combustibles forestales, o algunos factores meteorológicos. Desde 1975, existe registro de 17 incendios que coinciden espacialmente con el propio perímetro del incendio de 2021 (Dirección general del medio natural de la Junta de Andalucía, 2022).

La peculiaridad geológica del macizo de Sierra Bermeja, conformado por peridotitas y serpentinas, da lugar a unas características biogeográficas y edáficas que han condicionado históricamente sus usos y aprovechamientos. Sus suelos han limitado las posibilidades agrícolas en la zona. No obstante, sí llegó a existir un uso humano derivado de la extracción de resina y de carbón vegetal para las industrias de Marbella y Málaga durante los siglos XVII y XIX. A lo largo del siglo XX, estos usos fueron abandonados, provocando la recuperación de la cubierta vegetal, pero también la proliferación de incendios forestales (Martínez Murillo et al., 2016, p. 5), algunos de ellos, de gran extensión, aunque sin llegar a acercarse a la magnitud del de 2021.

SIOSE Atendiendo a los datos del Sistema de Información de Ocupación del Suelo de España (SIOSE), los principales usos del suelo en la zona afectada por el incendio de 2021 han sido los siguientes:

Corroborando todo lo anterior, Martos y Gómez, en el capítulo de libro ‘Sierra Bermeja y los grandes incendios forestales’, publicado pocos meses antes del incendio de 2021, afirmaban lo siguiente (Martos y Gómez, 2021, p. 392):

El evento tormentoso acaecido el 23 de marzo de 2022 dejó en Sierra Bermeja precipitaciones de 167 l/m²en 24 horas (Red Hidrosur), lo que en la zona equivale aproximadamente a un periodo de retorno de 50 años. Las fuertes lluvias se dieron en toda la provincia, si bien fue precisamente en el área de estudio donde se produjeron con mayor intensidad, tal como, por otro lado, se corresponde con la media estadística de las máximas precipitaciones diarias en la provincia (Fig. 4).

Genalguacil, en la vertiente norte de Sierra Bermeja, fue uno de los municipios más afectados, quedando parcialmente incomunicado el núcleo urbano tras desbordar el río Almárchal en el cruce con la carretera MA-8302, que conecta el municipio con el litoral (Fig. 5). Además, unas 40 familias que viven en fincas y diseminados quedaron totalmente incomunicadas, 30 de ellas por el desbordamiento del río, y las restantes por desprendimientos y caída de árboles y piedras sobre la carretera (Europa Press, 2022). También se cortó, por desbordamientos, la misma carretera en el término municipal de Estepona (Protección civil Estepona, 2022).

En cuanto a la vertiente sur, en el municipio de Estepona, también se produjeron numerosos incidentes por desbordamientos, cortándose distintos pasos de los ríos y arroyos Guadalobón, La Cala, Monterroso, El Infierno, Padrón, Abejeras, Guadalmansa, Castor, Vaquero y Velerín (Serrano, 2022). Sin embargo, el suceso más trascendente fue la muerte de un hombre que apareció en el cauce del río Padrón (Egea, 2022). Decenas de dotaciones del Consorcio de Bomberos, dependiente de la Diputación Provincial de Málaga, tuvieron que actuar durante toda la jornada (Naranjo, 2022).

El macizo de Sierra Bermeja se localiza en la provincia de Málaga (España), en las Alpujárrides occidentales, en la Zona Interna de las Cordilleras Béticas (Fig. 2). Se individualiza claramente dentro de estas por tratarse de un afloramiento peridotítico, procedente de las zonas profundas del interior de la tierra, que intruyen en la corteza y ascienden tectónicamente hasta la superficie (Serrano y Guerra, 2004, p. 63). Estos afloramientos representan uno de los conjuntos de rocas ígneas ultrabásicas de mayor extensión a escala mundial, y da el característico color rojizo a la sierra. La toxicidad del substrato ha limitado la existencia de zonas de cultivo o núcleos de población, encontrándose en su mayor parte cubierto por formaciones arboladas densas (coníferas) y matorral disperso con pastizal. Más allá de los relieves escarpados de la sierra, hacía el sur las pendientes se suavizan a media ladera, en los materiales del Maláguide, y más aún en la proximidad de la costa, en el flysch del Campo de Gibraltar.

Su peculiaridad geológica da lugar a un buen número de endemismos vegetales, únicamente comparables en número en Andalucía con el Parque Nacional de Sierra Nevada, y da lugar igualmente a la diferenciación de un sector biogeográfico propio (sector Bermejense). Dentro de esta riqueza florística destaca el pinsapar de Los Reales, el único del planeta sobre peridotitas, que llegó a ser afectado parcialmente por el incendio forestal. También se puede encontrar, no obstante, pino negral, alcornoques, quejigos, encinas, coscojas y rebollos.

En Sierra Bermeja, la red fluvial se adapta a las líneas débiles del sistema de diaclasas y fallas, siendo frecuentes los tramos rectilíneos quebrados por bruscos codos, así como las cascadas y saltos de agua que salvan las rupturas de pendientes (Gómez Zotano et al., 2014). En la zona afectada por el incendio, nacen numerosos arroyos, algunos con dirección sudoriental, que drenan directamente hacía el mar, y otros con dirección noroccidental, que vierten sus aguas al río Genal. Por importancia, en relación a la extensión de la cuenca y el porcentaje de superficie afectada por el incendio, destacan el arroyo del Padrón y el río del Castor hacía el mar, y el río Almarchal, hacía el valle del Genal.

Se ha trabajado con tres cuencas fluviales en las que se ha estudiado la lámina de inundabilidad y otros parámetros hidráulicos según las condiciones previas y posteriores al incendio forestal. Estas cuencas son las del río Almarchal, afluente del río Genal, y las del río del Castor y arroyo del Padrón, vertientes ambos al mar Mediterráneo (Fig. 3). En este apartado se describen dichas cuencas, considerando las condiciones previas al incendio.

La cuenca del río Almarchal tiene una extensión superficial de 3792 hectáreas. No obstante, se ha situado el punto de caudal para el estudio hidrológico-hidráulico en el cruce con la carretera MA-8302, de Estepona a Genalguacil, y en dicho punto resulta una superficie de cuenca de 2283 hectáreas. La geología está compuesta por peridotitas, serpentinas y gneises, materiales de permeabilidad baja o muy baja, que generan un importante porcentaje de escorrentía. La erodabilidad a las escorrentías superficiales, no obstante, es baja. La cota máxima del río es de 1448 metros, y desciende en el punto de caudal tomado hasta los 358 metros, y ello en tan solo 7,3 kilómetros de curso fluvial, resultando una pendiente media del 14,93 %. El umbral de escorrentía, en condiciones pre-incendio, es de 113,7 l/m², de lo que resulta un tiempo de concentración ligeramente inferior a las 2 horas. Los usos del suelo predominantes son matorral con coníferas y quercíneas (62 %) y arbolado denso de coníferas (33 %). La superficie restante se corresponde con pastizales y formaciones riparias.

La cuenca del río Castor, que discurre entre la divisoria de aguas de Sierra Bermeja y el mar, alcanza una superficie de 2046 hectáreas, con una litología de peridotitas en su mayor parte, pero también de micaesquistos, mármoles y filitas en las zonas de Maláguide, y arenas y margas en la llanura costera. Principalmente se trata, pues, de materiales de baja o muy baja permeabilidad y erodabilidad. La cota máxima es de 1183 metros, con una longitud de cauce de 14,4 kilómetros y una pendiente media del 8,2 %. El umbral a partir del cual la lluvia se convierte en escorrentía es de 119,2 l/m², y el tiempo de concentración es de 3,67 horas. Un 59 % de su superficie es matorral arbolado (coníferas, principalmente), y un 30 % son formaciones densas de coníferas. El resto está compuesto por un mosaico de usos que aglutina cultivos, formaciones riparias, zonas construidas y dunas y arenales.

En último lugar, la cuenca del arroyo del Padrón tiene una superficie de 2251 hectáreas, que descienden desde el pico de los Reales, a 1.448 metros, hasta el mar. La longitud del cauce es de 13,3 kilómetros y su pendiente media del 10,9%. De manera similar a la cuenca anterior, está compuesta en su mitad septentrional por peridotitas, y luego por mármoles, micaesquistos y arenas. El matorral arbolado supone un 59 % de la superficie, y las formaciones densas de quercíneas un 19 %. Le siguen en importancia, aunque con mucha menor representatividad, las zonas residenciales e infraestructuras, los cultivos y los pastizales. Antes del incendio, eran necesarios de media 97 l/m² para generar escorrentía, y el tiempo de concentración era de 3,26 horas.

NIR SWIR Antes de iniciar el proceso metodológico ha sido preciso definir el perímetro del incendio, que se ha obtenido digitalizando la información específica ofrecida por la empresa consultora ‘Agrón’, mediante la aplicación del índice NBR (Normalized Burn Ratio) a imágenes de satélite (Sentinel 2), previas y posteriores al episodio. Este índice permite resaltar áreas quemadas haciendo uso de una fórmula que combina el uso de longitudes de onda de infrarrojo cercano (NIR) e infrarrojo de onda corta (SWIR). La diferencia entre las respuestas espectrales de la vegetación saludable y las áreas quemadas alcanzan su pico en dichas regiones NIR y SWIR del espectro (Keeley, 2009).

La escorrentía neta es aquella que cabe esperar en caso de una precipitación de carácter torrencial considerando la media anual de la máxima lluvia diaria en un punto concreto y la capacidad de infiltración del suelo en ese mismo punto. Se ha calculado este valor usando cartografía ráster, con un tamaño de celda de 10 x 10 metros, lo que permite obtener tanto un mapa continuo de la escorrentía, como unos valores estadísticos medios y totales para la zona que quiera considerarse, ya sea el propio perímetro afectado por el incendio, los municipios de su entorno u otras áreas concretas, como cuencas fluviales.

El valor de precipitación máxima diaria anual se ha obtenido a partir de la información recopilada por la publicación ‘Máximas lluvias diarias en la España peninsular’ (Ministerio de fomento, 1999), trabajando con las estaciones meteorológicas de la mitad occidental de la provincia de Málaga, y habiendo descartado todas aquellas con series de datos inferiores a 20 años (Fig. 4). Vendría a corresponderse con el día de mayor pluviosidad estadística del año, considerando el mismo periodo de 24 horas que se usa para realizar los análisis hidrológicos en estudios de inundabilidad. Los datos se han interpolado mediante el método de krigeado, que pondera los valores medidos circundantes para calcular la predicción de ubicaciones sin medición, estimando con ello la variación espacial continua que se presupone en el comportamiento de las precipitaciones (Gallegos, 2013, p. 61).

De otro lado, la capacidad de infiltración se ha obtenido mediante el umbral de escorrentía, usando el método del número de curva del Soil Conservation Service (USSCS, 1972). Éste, modificado y adaptado para el caso español por Témez (1991), es ampliamente utilizado por la facilidad para estimar sus parámetros a partir de criterios accesibles, como la pendiente, los usos del suelo, sus características hidrológicas o una clasificación basada en la potencia, textura y drenaje del suelo, y que se ha sintetizado a partir de la litología (Gallegos y Perles, 2019, p. 7). Su aplicación en España está regulada por la Instrucción 5.2-IC de drenaje superficial, del Ministerio de Fomento (2017). El mapa de cubierta vegetal y usos del suelo ha sido recalculado a la situación post-incendio para obtener sendas cartografías diacrónicas del umbral de escorrentía. Las adaptaciones de los usos del suelo y la geología a los valores recogidos en las tablas de la citada instrucción se han realizado atendiendo a las tablas propuestas por la Agencia Catalana del Agua, que realiza una correlación de códigos utilizados en la cartografía de usos de suelo editada por el Institut Cartogràfic y Geològic de Catalunya (Agència Catalana de l’Aigua, 2003).

Finalmente, conociendo la media anual de la máxima precipitación diaria y el umbral de escorrentía se obtiene la escorrentía neta, en litros/m², para cada celda de trabajo. Analizando esta cartografía se puede advertir tanto la distribución superficial de las principales zonas de escorrentía y generación de inundaciones, como la comparativa diacrónica entre los escenarios pre y post-incendio.

El reciente episodio tormentoso acaecido en la zona de estudio el 23 de marzo de 2022 generó una serie de desbordamientos, cortes de carreteras, daños en infraestructuras e incluso el fallecimiento de una persona, que apareció muerta en el cauce del arroyo del Padrón. Todo ello ha sido ampliamente documentado en la prensa local y regional, lo que permiten identificar los puntos donde las afecciones por inundación han sido más graves. Así, se han seleccionado 3 tramos fluviales en los que realizar un estudio hidrológico-hidráulico comparativo pre y post-incendio. Éstos son los tramos de desembocadura del río del Castor y del arroyo del Padrón, y el tramo del río Almarchal intersectado por la carretera MA-8302, entre Estepona y Genalguacil.

El análisis hidrológico-hidráulico en las cuencas fluviales seleccionadas se ha realizado siguiendo la metodología habitual para la realización de estudios de inundabilidad recomendada por la Agencia de Medio Ambiente y Agua de Andalucía. Se han realizado sendos estudios diacrónicos, considerando las condiciones antes y después del incendio. Para el estudio hidrológico se ha trabajado con un modelo hidro-meteorológico obtenido a partir de la precipitación total diaria del área de estudio según la publicación ‘Máximas lluvias diarias en la España Peninsular (Ministerio de Fomento, 1999). El caudal máximo instantáneo de escorrentía superficial deriva de lo anterior mediante el ‘método racional modificado’, usando un periodo de retorno de 500 años. Este periodo de retorno, si bien es de baja probabilidad estadística, es el requerido habitualmente por la administración para establecer las zonas inundables y que deben quedar excluidas del desarrollo urbanístico. La modelización hidráulica se ha realizado con el software de libre uso HEC-RAS (versión 6.2), habiéndose obtenido tanto el área inundable como información estadística y cartográfica superficial de velocidad de flujo, calado y tensión cortante.

El coeficiente de Manning usado para el cauce ha sido 0,07, que sería el correspondiente a un cauce natural muy accidentado, incrementado para tener en consideración el importante aporte de material sólido edafológico que se debe prever para el caso concreto que nos ocupa. Más allá del cauce se ha adaptado este coeficiente a la vegetación o uso de suelo existente. Respecto a las condiciones de contorno, se ha trabajado con régimen mixto, por tratarse de ríos de montaña, pero también con puentes y entubamientos.

El incendio ha afectado a los municipios de Genalguacil (46,6 % de su término municipal), Jubrique (32,7 %), Estepona (32,4 %), Juzcar (22 %), Faraján (16,8 %) y Casares (8,5 %) (Fig. 5). En esta zona de la provincia de Málaga, las precipitaciones alcanzan cotas más elevadas que en la media provincial. Así, para el conjunto de municipios afectados, la media anual de las máximas lluvias diarias es de 82 l/m², frente a los 67 l/m² del conjunto provincial. El municipio con mayores precipitaciones de intensidad es Juzcar, con 86 l/m², y el de menor pluviosidad es Casares, con 77 l/m².

Frente a lo anterior, la tipología y densidad vegetal de la zona permite un alto grado de infiltración, con umbrales de escorrentía que oscilan entre los 76 l/m² de Estepona y los 96 l/m2 de Faraján, con un valor medio para el conjunto de municipios afectados de 83 l/m² (Tabla 1 y Fig. 6). Tras el incendio, esta “protección frente a las inundaciones” en estos municipios se ha visto menguada en 22 l/m², lo que supone una reducción de la capacidad de infiltración del 27 %.

Más expresivo resulta calcular la escorrentía estimada en cada uno de los ámbitos espaciales considerados, teniendo en cuenta la máxima precipitación esperable en cada celda de trabajo y el coeficiente de escorrentía en ese mismo punto (Tabla 2). Transformado esto en estadísticas zonales para los distintos ámbitos analizados, nos encontramos que la escorrentía media en el conjunto de municipios afectados por el incendio sube desde 18 a 34 l/m². Respecto al total de escorrentía que cabe esperar para un evento tormentoso con una precipitación estadística equivalente a la máxima lluvia diaria del año, el incremento es muy notable, llegando a escurrir un 171 % de precipitación más de lo que lo haría en condiciones normales, previas al incendio. Este incremento es especialmente significativo en el municipio de Genalguacil, donde la escorrentía casi se triplica.

Cabe tener presente que en esta modelización se está trabajando con un supuesto de máximos que no necesariamente debe cumplirse en la realidad. Así, para la estimación del umbral de escorrentía se ha trabajado con lo indicado por la Orden FOM/273/2016, por la que se aprueba la Instrucción de Carreteras. Esta norma establece un valor de escorrentía inicial para zonas quemadas (código 33 400) que oscila entre 4 y 15 l/m² (Ministerio de Fomento, 2017). No obstante, se ha trabajado homogéneamente para toda el área incendiada, si bien la afección del incendio a la vegetación es irregular, pudiendo existir zonas en las que este ha avanzado únicamente por las copas de los árboles, y los umbrales iniciales de escorrentía, por tanto, podrían ser matizados. De igual modo, se ha comprobado que las comunidades vegetales de los ecosistemas mediterráneos tienen una alta resiliencia a los incendios forestales (Bodi et al., 2012, p. 41; Lloret y Zedler, 2009), por lo que se produce una relativamente rápida transición entre lo que deberíamos considerar “zona quemada” y las subsiguientes coberturas del terreno. Así, debe considerarse que se trata de un modelo que sirve únicamente como aproximación teórica, si bien los resultados encajan con los daños y afecciones generadas por el episodio pluviométrico ocurrido en marzo de 2022.

Las tres cuencas consideradas para hacer el análisis hidrológico-hidráulico han sido afectadas por el perímetro el incendio en mayor o menor medida, si bien en todos los casos la superficie quemada ha superado el 50 %. La de mayor afección es la cuenca del río del Castor, con un 84 % de la superficie quemada. Le sigue la cuenca del río Almarchal, con un 68 %, y en último lugar la del arroyo del Padrón, con un 58 % (Fig. 3). Los puntos de caudal se han tomado en la misma desembocadura para el río del Castor y el arroyo del Padrón, y en el cruce del río con la carretera MA-8302 para el río Almarchal.

Los datos hidrológicos resultantes del estudio diacrónico realizado en cada una de las cuencas se pueden consultar en la tabla 3. Se ha trabajado con un periodo de retorno de 500 años. El caudal máximo instantáneo del río del Padrón pasaría de los 85 a los 249 m³/s. El arroyo del Castor aumentaría el caudal desaguado al mar desde los 55 a los 255 m³/s. Y el río Almarchal pasaría, en su cruce con la carretera de Estepona a Genalguacil, de llevar un caudal máximo de 92 m³/s a llevarlo de 292 m³/s.

Los resultados hidráulicos son muy explícitos. Tras haber realizado la media geométrica a la totalidad de las secciones transversales de control usadas en cada cauce, resulta un incremento medio de la lámina de agua entre 0,9 y 2,4 metros, un incremento de la velocidad del flujo de entre 0,4 y 0,8 m/s, y un incremento en la anchura media inundada entre 52 y 86 metros (Tabla 4). También es relevante conocer cómo cambia la tensión cortante del flujo, dado que, si esta supera la tensión crítica de los materiales de las orillas, o incluso de las infraestructuras de paso, se producirá un fenómeno de erosión que retroalimentará la carga sólida del caudal. Ésta se incrementa 63 y 106 N/m².

Atendiendo a la extensión superficial de las láminas de inundación, se observa que estas son aproximadamente un 150 % de las resultantes en la situación pre-incendio (152 % para el arroyo del Padrón, 148 % para el río Almarchal y 183 % para el río del Castor) (Fig. 7).

Focalizando los resultados sobre las zonas que específicas en las que se produjeron desbordamientos y otras problemáticas tras el episodio tormentoso del 23 de marzo de 2022, se puede apreciar como el río Almarchal colapsa las obras de paso de la carretera MA-8302 (consistente en 11 tubos3 en paralelo, de 80 centímetros de diámetro cada una), generando un desbordamiento de la lámina que cubre un tramo de 400 metros de la carretera (Fig. 8), tal como puede apreciarse que ocurrió en el citado evento observando los vídeos existentes de dicho día.

De manera similar, en la modelización post-incendio de los tramos finales y desembocaduras de los ríos Castor y Padrón se observan láminas de inundación muy superiores a la equivalente en condiciones normales (Fig. 9). Estas superficies son más acordes con las resultantes en el evento del pasado mes de marzo. Especialmente notable es el incremento de superficie inundada en el cauce del río del Castor, donde sus perfiles transversales y longitudinales generan un drenaje algo más lento y expansivo del flujo. En este último caso, dos decenas de edificaciones de distinta naturaleza aparecen cubiertas por la lámina de agua.

Debe resaltarse el hecho de que la Administración Hidráulica de la Junta de Andalucía dispone de deslindes de zonas inundables, con el mismo periodo de retorno, para los tres tramos estudiados. Éstos superan en extensión a los resultados obtenidos en este trabajo para el escenario pre-incendio. La razón es que para la elaboración de los estudios hidrológico-hidráulicos, la Junta de Andalucía limita determinados valores de coeficientes para mayorar la seguridad4. En este trabajo, donde se trata de modelizar situaciones lo más próximas posible a la realidad, no se han aplicado dichos límites a los coeficientes.