Un régimen de incendios es el patrón, la frecuencia y la intensidad de los incendios forestales y forestales que prevalecen en un área durante largos períodos de tiempo. [1] Es una parte integral de la ecología del fuego y la renovación de ciertos tipos de ecosistemas . Un régimen de incendios describe los patrones espaciales y temporales y los impactos del fuego en el ecosistema sobre el paisaje, y proporciona un enfoque integrador para identificar los impactos del fuego a nivel de ecosistema o paisaje. [2] Si los incendios son demasiado frecuentes, las plantas pueden morir antes de que hayan madurado o antes de que hayan producido suficientes semillas para asegurar la recuperación de la población. Si los incendios son demasiado infrecuentes, las plantas pueden madurar, envejecer y morir sin liberar nunca sus semillas.
Los regímenes de incendios pueden cambiar con las variaciones espaciales y temporales de la topografía, el clima y el combustible. Comprender el régimen histórico de incendios es importante para comprender y predecir los cambios futuros en el régimen de incendios y las interacciones entre el fuego y el clima. [2]
Los regímenes de incendios se caracterizan por una variedad de factores, entre ellos la composición de la vegetación, la estructura del combustible, los patrones climáticos y meteorológicos y la topografía . Debido a que los regímenes de incendios dependen en gran medida del paisaje y el ecosistema en el que se producen, no existe una clasificación estándar para los regímenes de incendios. Sin embargo, las características como las que se describen a continuación se utilizan comúnmente para caracterizar los regímenes de incendios a gran escala. [2] Otros factores, como las etapas sucesionales posteriores a la perturbación y los tipos de gestión previa en el paisaje, también pueden usarse para describir las características de un régimen de incendios. El clima afecta directamente la frecuencia, el tamaño y la gravedad de los incendios, al tiempo que afecta también la estructura y la composición de la vegetación. Los regímenes de incendios también se ven afectados por la topografía, la exposición de la pendiente, la gestión del paisaje y la ignición (que puede ser causada por humanos o rayos). [4] Los animales son otro agente capaz de afectar y cambiar el régimen de incendios modificando los factores de control de los incendios, como la cantidad, la estructura o la condición del combustible. [5]
Aunque las características de los regímenes de incendios pueden variar en función de las diferencias regionales, como mínimo, los regímenes de incendios se caracterizan en función de una evaluación de los impactos en la vegetación ( severidad ) y cuándo y con qué frecuencia se producen incendios en un paisaje determinado (expresado como intervalo de incendios y rotación de incendios ). La severidad de los incendios es el impacto del fuego en el ecosistema , que puede incluir el grado de mortalidad de la vegetación, la profundidad de la quemadura u otros factores que pueden ser específicos del sitio. El intervalo de incendios es el número de años entre incendios y depende en gran medida de las escalas espaciales. La rotación de incendios es una medida de la cantidad de incendios en un paisaje (la cantidad de tiempo necesaria para quemar un área del tamaño del área de estudio). La estadística de rotación de incendios se utiliza mejor para áreas grandes que tienen mapeados eventos de incendios históricos. [6]
Otras clasificaciones de los regímenes de incendios pueden incorporar el tipo de incendio (como incendios de suelo, incendios de superficie e incendios de copas), el tamaño del incendio, la intensidad del incendio, la estacionalidad y el grado de variabilidad dentro de los regímenes de incendios. Los incendios de suelo utilizan la combustión incandescente para quemar la materia orgánica del suelo. Los incendios de superficie queman la hojarasca, las ramas caídas y las plantas del suelo. Los incendios de copas queman hasta la capa superior del follaje de los árboles. [7] La intensidad de la línea de fuego es la energía liberada por unidad de medida por unidad de tiempo y suele ser una descripción de la combustión en llamas. [4] La estacionalidad es el período de tiempo durante el año en el que los combustibles de un ecosistema específico pueden encenderse. [8]
Los regímenes de incendios pueden caracterizarse por una amplia variedad de escalas espaciales y temporales que pueden ir desde escalas muy específicas de un sitio hasta escalas regionales y desde unos pocos años hasta miles de años. Comprender la variabilidad del régimen de incendios en estas escalas es crucial para comprender los regímenes de incendios y lograr objetivos de conservación o gestión. [9] Se deben hacer distinciones entre "historial de incendios" y "regímenes de incendios históricos". El historial de incendios es un término más general que mide la frecuencia de los incendios en un paisaje. Puede que no siempre sea posible describir el tipo o la gravedad de estos incendios pasados según la disponibilidad de datos. Los regímenes de incendios históricos describen las características de los incendios en un paisaje y la relación e interacciones entre la estructura y los procesos del ecosistema. [2]
El historial reciente de incendios se puede registrar en mapas y atlas de incendios, a menudo utilizando teledetección . La Base de Datos Nacional de Incendios de Canadá es un registro de grandes incendios desde 1980, es la primera base de datos nacional de su tipo. Incluye ubicaciones puntuales de todos los incendios de más de 200 ha desde 1959 hasta 1999. Estados Unidos tiene el Proyecto de Monitoreo de Tendencias en la Gravedad de los Incendios (MTBS, por sus siglas en inglés) que utiliza datos satelitales para mapear los incendios desde 1984 en adelante. MTBS mapea la gravedad de los incendios dentro de las áreas quemadas y proporciona un estándar sobre los perímetros y la gravedad de los incendios para todos los incendios dentro de los EE. UU. Las aplicaciones para proyectos como estos se utilizan para modelar las interacciones entre el clima de incendios y la vegetación. [10]
La clasificación de Herramientas de planificación para la gestión de recursos e incendios en el paisaje (LANDFIRE) es otro ejemplo de un sistema de mapeo y modelado utilizado en los EE. UU. que recopila y analiza las características de la vegetación, los incendios y el combustible de los regímenes de incendios en una variedad de paisajes. LANDFIRE es único en el sentido de que utiliza tanto regímenes de incendios históricos como regímenes de incendios actuales para analizar las diferencias entre las características pasadas y presentes. Describe los regímenes de incendios en función de sus frecuencias y severidades, lo que ayuda a detectar cambios en los regímenes de incendios a lo largo del tiempo, lo que resulta útil para evaluar los efectos climáticos de los incendios a escala regional y del paisaje. [11]
Comprender los regímenes históricos de incendios puede resultar difícil, ya que los datos históricos sobre incendios no siempre son fiables o no están disponibles. Los incendios pasados se pueden identificar mediante el análisis de las cicatrices de los incendios en los árboles, la distribución por edad de las masas forestales, las muestras de carbón o los cambios en la vegetación observados durante largos períodos de tiempo. El examen de los incendios pasados y los regímenes históricos de incendios proporciona un medio para examinar las tendencias en la vegetación y las interacciones entre incendios y clima durante un largo período de tiempo. La variabilidad y las interacciones entre incendios, clima y vegetación de los regímenes de incendios se pueden examinar con mayor detalle y durante períodos de tiempo mucho más largos (miles de años) en lugar de solo décadas, como se obtiene al examinar los registros históricos de incendios. Los estudios han encontrado fuertes correlaciones entre el clima pasado y la frecuencia y extensión de los incendios utilizando estos métodos históricos de envejecimiento de los incendios. [12]
Aunque los datos históricos sobre incendios son útiles para comprender los regímenes de incendios pasados, los cambios en la gestión de incendios, el clima y la vegetación no permiten que los mismos regímenes de incendios continúen en el futuro. Los modelos que examinan las relaciones entre incendios y clima del pasado son los mejores predictores de los cambios futuros en los regímenes de incendios. [12]
Las biotas que pueden sobrevivir y adaptarse a sus regímenes particulares de incendios pueden recibir beneficios significativos: la capacidad de volver a crecer más fuertes, mayor protección contra incendios y enfermedades, o nuevo espacio para crecer en lugares anteriormente ocupados. [1] A medida que cambia un régimen de incendios, las especies pueden comenzar a sufrir. [1] [13] La disminución de los intervalos entre incendios afecta negativamente la capacidad de las especies muertas por el fuego para recuperarse a los niveles previos a la perturbación, lo que lleva a tiempos de recuperación más largos. Algunas especies, como las que rebrotan , son más capaces de soportar regímenes de incendios cambiantes en comparación con las que se reproducen por siembra obligada. Sin embargo, muchas especies muertas por el fuego pueden ser incapaces de recuperarse si los intervalos entre incendios acortados persisten en el tiempo. [13] Los intervalos entre incendios más largos afectarán negativamente a las especies adaptadas al fuego , algunas de las cuales dependen del fuego para reproducirse. En las comunidades de plantas adaptadas al fuego con incendios de copas que reemplazan a las masas, el reclutamiento ocurre en el primer año después de un incendio. [ cita requerida ]
El cambio climático ha afectado a los regímenes de incendios a nivel mundial, y los modelos proyectan mayores frecuencias de incendios y menor crecimiento de las plantas como resultado de climas más cálidos y secos. Se prevé que esto afecte en particular a las especies leñosas intolerantes al fuego al reducir el reclutamiento, el crecimiento y la supervivencia de las plantas, lo que acorta los intervalos de incendios dentro de estos paisajes y provoca la extirpación o extinción de las plantas. Un modelo reciente que identifica los impactos del cambio climático y los regímenes de incendios y comunidades vegetales alterados predice que las extinciones de plantas leñosas aumentarán, lo que provocará cambios en la estructura, la composición y el almacenamiento de carbono de los ecosistemas. Se prevé que las interacciones entre incendios y clima de un clima cambiante reduzcan la recuperación de la población de plantas que dependen únicamente de la producción de semillas para la repoblación. A medida que los climas cambien a más cálidos y secos, el reclutamiento de plántulas puede volverse deficiente o inexistente. Este cambio en el reclutamiento posterior a los incendios significa que una disminución en las precipitaciones provoca un aumento de los años secos o propensos a la sequía, lo que provoca una disminución en la probabilidad de reclutamiento de semillas. Este reclutamiento reducido de semillas también se ve exacerbado por una mayor severidad de los incendios. [15]
Se prevé que los climas más cálidos aumenten la actividad de incendios y prolonguen las temporadas de incendios a nivel mundial. Se prevé que el número anual de días con condiciones meteorológicas extremas de incendios aumente a medida que el aumento de las temperaturas, la reducción de la humedad relativa, el aumento de la velocidad del viento y el aumento de las cargas de combustible seco resulten en mayores intensidades y severidad de los incendios. Estos cambios acortarán los intervalos entre incendios, lo que reducirá el tiempo que las plantas tardan en acumular semillas y potencialmente permitirá la selección de especies más inflamables. [16] El resultado de estos cambios en los intervalos entre incendios se ha estudiado a nivel mundial. Un estudio en el sureste de Australia encontró que las pérdidas generalizadas de fresno de montaña después de temporadas prolongadas de incendios forestales han quemado el 87% de la distribución de la especie. Las posteriores quemas de fresno de montaña inmaduro llevaron a un fracaso total de la regeneración y a la conversión de la cubierta forestal en arbustos y pastizales. [17] Estos patrones también se han observado en los bosques mediterráneos de las regiones de chaparral del oeste de América del Norte . Estos cambios climáticos junto con el aumento de la frecuencia de incendios y los intervalos más cortos entre incendios están provocando que las comunidades vegetales cambien sus tasas de crecimiento y reproducción y reduzcan las tasas de reclutamiento posteriores a la perturbación. [15]
Los incendios forestales son especialmente importantes en Australia , donde gran parte de la vegetación ha evolucionado en presencia de incendios regulares provocados por la práctica aborigen de la agricultura con palos de fuego . Como resultado, los componentes de la vegetación están adaptados a un régimen de incendios particular y dependen de él. La interrupción de ese régimen de incendios puede afectar su supervivencia. Un ejemplo de especie dependiente del régimen de incendios es la especie Banksia , que es sensible al fuego y serotinosa . En las especies de Banksia, el fuego también desencadena la liberación de semillas, lo que garantiza la recuperación de la población. En un régimen de incendios ideal, una planta necesitaría tener tiempo suficiente para madurar y construir un banco de semillas lo suficientemente grande antes de que el próximo incendio la mate y desencadene la liberación de semillas. [ cita requerida ]
La ecorregión de chaparral y bosques de California , que cubre una gran parte del estado de EE . UU ., depende de incendios forestales naturales periódicos para una salud y renovación óptimas. [3] Un estudio mostró que la creciente interfaz entre zonas rurales y urbanas y las prácticas de supresión de incendios forestales del siglo pasado han resultado en una mayor vulnerabilidad a incendios forestales menos frecuentes y más graves. El estudio afirmó que la supresión de incendios aumentó el combustible en los bosques de coníferas. [4] Tras el análisis de la base de datos del historial de incendios del estado de California de 1910 a 1999, se encontró que la frecuencia de los incendios y el área quemada no han disminuido, además, el tamaño del incendio no ha aumentado. [18] La supresión de incendios de chaparral, a diferencia de la supresión de incendios en bosques de coníferas, no ha afectado al régimen natural de incendios, según un estudio realizado por el Servicio Geológico de los Estados Unidos .
Un ejemplo de una especie invasora que cambió el régimen de incendios en el oeste de América del Norte es Bromus tectorum . [19] Los intervalos históricos de retorno de incendios en el bosque de artemisa de la llanura del río Snake eran de 60 a 110 años, pero actualmente, debido a la presencia de la hierba de la trampa, se quema cada 5 años. [19] La hierba de la trampa es una fuente continua de combustible, por lo que cambia las características de combustible del ecosistema. Los incendios frecuentes hacen que sea difícil o imposible que la vegetación nativa se recupere por completo. [19]
Otro ejemplo de especies invasoras que afectan los regímenes de incendios se puede encontrar en la propagación del árbol de pimienta brasileña ( Schinus terebinthifolia ) en las comunidades de plantas nativas. Originaria de Brasil, Argentina y Paraguay, la planta fue introducida como especie ornamental y ahora se ha establecido en áreas muy fuera de su área de distribución nativa. Existen poblaciones en Australia, Sudáfrica, el Mediterráneo, el sur de Asia y el sureste de los Estados Unidos. La pimienta brasileña se encuentra a menudo en suelos y sustratos perturbados y, a menudo, supera a las comunidades de plantas nativas creando condiciones similares a las de un monocultivo . El sur de Florida, cerca del Parque Nacional Everglades, se ha visto particularmente afectado por su propagación, y algunos estudios informan de solo 7 especies dentro de (6) parcelas de 100 m 2 . A medida que la pimienta brasileña se mueve hacia un área, crea una capa de subdosel que a menudo supera a los pastos y las especies de cobertura del suelo. Esto cambia la cubierta vegetal y las densidades del paisaje, lo que contribuye a un cambio en el régimen de incendios. [21]
Los pimientos brasileños están adaptados al fuego y producen brotes de rápido crecimiento después de los incendios, aunque el tamaño de la planta y la densidad de la población son importantes para determinar la respuesta posterior al incendio, ya que las plantas más jóvenes tienen tasas de mortalidad más altas. [21] La frecuencia de los incendios desempeña un papel en el establecimiento del pimiento brasileño, ya que las áreas de incendios frecuentes muestran una menor abundancia de la planta en contraste con las áreas que no se queman regularmente. Un modelo reciente encontró que un intervalo de retorno del fuego de 4 años erradicaría una población inicial de 100 pimientos hembras en 25 años. [22] En las áreas donde se encuentra el pimiento brasileño, los regímenes de incendios se han alterado en gran medida debido a la exclusión del fuego y el asentamiento humano. Históricamente, estas áreas experimentaron incendios frecuentes de baja gravedad. El pimiento brasileño puede crear un sotobosque húmedo sombreado y reducir las cargas de combustible fino en áreas de incendios históricamente frecuentes, lo que, por lo tanto, aumenta el intervalo de retorno del fuego y afecta negativamente a la comunidad de plantas adaptadas al fuego. [21]
