Un régimen de incendios es el patrón, la frecuencia y la intensidad de los incendios forestales y los incendios 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 ecosistémicos del fuego en 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 muy poco frecuentes, las plantas pueden madurar, envejecer y morir sin siquiera liberar 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 los climas. [2]
Los regímenes de incendios se caracterizan por una variedad de factores que incluyen la composición de la vegetación, la estructura del combustible, el clima y los patrones meteorológicos , y la topografía . Debido a que los regímenes de incendios dependen en gran medida del paisaje y el ecosistema en el que ocurren, no existe una clasificación estándar para los regímenes de incendios. Sin embargo, características como las que se describen a continuación se utilizan comúnmente para caracterizar regímenes de incendios a gran escala. [2] Otros factores, como las etapas de sucesión posteriores a la perturbación y los tipos de gestión previa del paisaje, también pueden utilizarse 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 la estructura y composición de la vegetación. Los regímenes de incendios también se ven afectados por la topografía, la exposición de las pendientes, 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 factores de control de los incendios como la cantidad, estructura o condición del combustible. [5]
Aunque las características de los regímenes de incendios pueden variar según las diferencias regionales, como mínimo, los regímenes de incendios se caracterizan basándose en una evaluación de los impactos sobre la vegetación ( severidad ) y cuándo y con qué frecuencia ocurren los incendios en un paisaje determinado (expresado como intervalo de incendio y duración del incendio). rotación ). La gravedad del incendio es el impacto del fuego en el ecosistema , que puede incluir el grado de mortalidad vegetativa, la profundidad de la quema u otros factores que pueden ser específicos del sitio. El intervalo de incendio es el número de años entre incendios y depende en gran medida de las escalas espaciales. La rotación del fuego es una medida de la cantidad de fuego 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 han mapeado eventos de incendios históricos. [6]
Otras clasificaciones de regímenes de incendios pueden incorporar el tipo de incendio (como incendios terrestres, incendios de superficie e incendios de copas), tamaño del fuego, intensidad del fuego, estacionalidad y grado de variabilidad dentro de los regímenes de incendios. Los incendios terrestres utilizan combustión incandescente para quemar la materia orgánica del suelo. Los incendios superficiales queman hojarasca, ramas caídas y plantas terrestres. 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 con llama. [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 variar desde escalas muy específicas de un lugar 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] Deben hacerse distinciones entre "historia de incendios" y "regímenes históricos de incendios". 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 dependiendo de 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]
La historia reciente de los incendios se puede registrar en mapas y atlas de incendios, a menudo utilizando sensores remotos . La Base de datos nacional canadiense sobre incendios es un registro de grandes incendios desde 1980 y es la primera base de datos nacional de este tipo. Incluye ubicaciones puntuales de todos los incendios de más de 200 ha entre 1959 y 1999. Estados Unidos cuenta con el Proyecto de Monitoreo de Tendencias en la Severidad de las Quemaduras (MTBS), que utiliza datos satelitales para mapear los incendios desde 1984 en adelante. MTBS mapea la gravedad del incendio dentro de las áreas quemadas y proporciona un estándar sobre los perímetros y la gravedad del incendio para todos los incendios dentro de los EE. UU. Las aplicaciones para proyectos como estos se utilizan para modelar las interacciones entre el clima del incendio y la vegetación. [10]
La clasificación de las Herramientas de planificación del manejo de recursos y incendios paisajísticos (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, el fuego y el combustible de los regímenes de incendios en una variedad de paisajes. LANDFIRE es único porque 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 su frecuencia y gravedad, 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 paisajística. [11]
Comprender los regímenes históricos de incendios puede resultar difícil, ya que los datos históricos de incendios no siempre son fiables o no están disponibles. Los incendios pasados se pueden identificar mediante análisis de cicatrices de incendios en árboles, distribuciones de edad de los rodales, muestras de carbón vegetal o cambios en la vegetación observados durante largos períodos de tiempo. Examinar los incendios pasados y los regímenes históricos de incendios proporciona un medio para examinar las tendencias en la vegetación y las interacciones entre el fuego y el clima durante un largo período de tiempo. La variabilidad y las interacciones entre el fuego, el clima y la 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 del historial de incendios son útiles para comprender los regímenes de incendios pasados, los cambios en el manejo de los incendios, el clima y la vegetación no permiten la continuación de los mismos regímenes de incendios en el futuro. Los modelos que examinan las relaciones pasadas entre incendios y clima son los mejores predictores de futuros cambios en el régimen de incendios. [12]
La biota que sea capaz de sobrevivir y adaptarse a sus regímenes de fuego particulares puede recibir beneficios significativos: la capacidad de volver a crecer más fuerte, una mayor protección contra incendios y enfermedades, o nuevos espacios para crecer en lugares anteriormente ocupados. [1] A medida que cambia el 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 prolongados. Algunas especies, como las rebrotadoras , son más capaces de resistir los cambios en los regímenes de fuego en comparación con las sembradoras obligadas. Sin embargo, es posible que muchas especies muertas por incendios no puedan recuperarse si los intervalos de incendio más cortos persisten en el tiempo. [13] Los intervalos prolongados entre incendios afectarán negativamente a las especies adaptadas al fuego , algunas de las cuales dependen del fuego para reproducirse. En comunidades de plantas adaptadas al fuego con incendios de copas que reemplazan rodales, el reclutamiento ocurre en el primer año después de un incendio. [ cita necesaria ]
El cambio climático ha afectado los regímenes de incendios a nivel mundial, y los modelos proyectan una mayor frecuencia de incendios y un menor crecimiento de las plantas como resultado de climas más cálidos y secos. Se prevé que esto afectará a las especies leñosas intolerantes al fuego, en particular al reducir el reclutamiento, el crecimiento y la supervivencia de las plantas, lo que acorta los intervalos de incendio dentro de estos paisajes, provocando la extirpación o extinción de las plantas. Un modelo reciente que identifica los impactos del cambio climático y la alteración de los regímenes de incendios y las comunidades de plantas predice que las extinciones de plantas leñosas aumentarán, provocando cambios en la estructura, composición y almacenamiento de carbono de los ecosistemas. Se predice que las interacciones fuego-clima de un clima cambiante reducirán la recuperación de la población de plantas que dependen únicamente de la producción de semillas para su repoblación. A medida que los climas se vuelven más cálidos y secos, el reclutamiento de plántulas puede volverse deficiente o inexistente. Este cambio de reclutamiento posterior al incendio significa que una disminución de 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. Esta reducción del reclutamiento de semillas también se ve exacerbada por el aumento de la gravedad de los incendios. [15]
Se prevé que los climas más cálidos aumenten la actividad de los incendios y prolonguen las temporadas de incendios en todo el mundo. Se proyecta que el número anual de días de clima extremo con incendios aumentará 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 una mayor intensidad y gravedad de los incendios. Estos cambios acortarán los intervalos de incendio, lo que reducirá el tiempo que tardan las plantas en acumular semillas y permitirá potencialmente la selección de especies más inflamables. [16] El resultado de estos cambios en los intervalos de fuego se ha estudiado a nivel mundial. Un estudio realizado en el sureste de Australia encontró que las pérdidas generalizadas de fresno de montaña después de prolongadas temporadas de incendios forestales han quemado el 87% del área de distribución de la especie. Las posteriores quemas de fresno de montaña inmaduro provocaron un fracaso total de la regeneración y 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 occidental de América del Norte . Estos cambios climáticos, junto con una mayor frecuencia de incendios e intervalos más cortos, están provocando que las comunidades vegetativas cambien sus tasas de crecimiento y reproducción y reduzcan las tasas de reclutamiento posteriores a las perturbaciones. [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 cultivar con palos de fuego . Como resultado, los componentes de la vegetación se adaptan y dependen de un régimen de incendio particular. 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 a la vez sensible al fuego y serotinosa . En las especies de Banksia, el fuego también provoca la liberación de semillas, lo que garantiza la recuperación de la población. En un régimen de incendios ideal, una planta necesitaría tiempo suficiente para madurar y formar un banco de semillas suficientemente grande antes de que el próximo incendio la mate y provoque la liberación de semillas. [ cita necesaria ]
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 su salud y renovación óptimas. [3] Un estudio demostró que la creciente interfaz rural-urbana y las prácticas de extinción de incendios forestales del último siglo han resultado en una mayor vulnerabilidad a incendios forestales menos frecuentes y más severos. El estudio afirmó que la extinción 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 de los incendios no ha aumentado. [18] La extinción de incendios en Chaparral, a diferencia de la extinción de incendios en bosques de coníferas, no ha afectado el régimen natural de incendios, según un estudio realizado por el Servicio Geológico de Estados Unidos .
Un ejemplo de 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 la artemisa de la llanura del río Snake fueron de 60 a 110 años, pero actualmente, debido a la presencia de pasto trampa, se quema cada 5 años. [19] La hierba trampa es una fuente continua de combustible, lo que cambia las características del 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 con la propagación del pimentero brasileño ( Schinus terebinthifolia ) en las comunidades de plantas nativas. Originaria de Brasil, Argentina y Paraguay, la planta se introdujo 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 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 del monocultivo . El sur de Florida, cerca del Parque Nacional Everglades, se ha visto particularmente afectado por su propagación, y algunos estudios reportan solo 7 especies en (6) parcelas de 100 m 2 . A medida que la pimienta brasileña avanza hacia un área, crea una capa bajo el dosel que a menudo supera a los pastos y las especies que cubren el suelo. Esto cambia la cubierta vegetal y las densidades del paisaje contribuyendo a un régimen de incendios modificado. [21]
Los pimientos brasileños están adaptados al fuego y producen brotes de rápido crecimiento después de un incendio, aunque el tamaño de la planta y la densidad del rodal 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 juega algún 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 de fuego de 4 años erradicaría una población inicial de 100 hembras de pimiento en 25 años. [22] En áreas donde se produce pimienta brasileña, los regímenes de incendios se han alterado enormemente debido a la exclusión de incendios y los asentamientos humanos. Históricamente, estas áreas experimentaron incendios frecuentes y de baja gravedad. La pimienta brasileña puede crear un sotobosque húmedo y 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 vegetal adaptada al fuego. [21]
