La ecología del fuego es una disciplina científica que se ocupa de los efectos del fuego en los ecosistemas naturales . [1] Muchos ecosistemas, particularmente praderas , sabanas , chaparrales y bosques de coníferas , han evolucionado con el fuego como un contribuyente esencial a la vitalidad y renovación del hábitat . [2] Muchas especies de plantas en ambientes afectados por incendios utilizan el fuego para germinar, establecerse o reproducirse. La extinción de incendios forestales no sólo pone en peligro a estas especies, sino también a los animales que dependen de ellas. [3]
Históricamente , las campañas de extinción de incendios forestales en Estados Unidos han moldeado la opinión pública para creer que los incendios forestales son perjudiciales para la naturaleza. Sin embargo, la investigación ecológica ha demostrado que el fuego es un componente integral en la función y la biodiversidad de muchos hábitats naturales, y que los organismos dentro de estas comunidades se han adaptado para resistir, e incluso explotar, los incendios forestales naturales. De manera más general, el fuego se considera ahora una "perturbación natural", similar a las inundaciones , los vendavales y los deslizamientos de tierra , que ha impulsado la evolución de las especies y controla las características de los ecosistemas. [4]
La extinción de incendios, en combinación con otros cambios ambientales causados por el hombre, puede haber tenido consecuencias imprevistas para los ecosistemas naturales. Algunos grandes incendios forestales en los Estados Unidos se han atribuido a años de extinción de incendios y a la continua expansión de las personas hacia ecosistemas adaptados al fuego, así como al cambio climático . [5] Los administradores de tierras se enfrentan a preguntas difíciles sobre cómo restaurar un régimen de incendios naturales , pero permitir que los incendios forestales ardan es probablemente el método menos costoso y más eficaz en muchas situaciones. [6]
El fuego ha desempeñado un papel importante en la configuración de la vegetación del mundo. El proceso biológico de la fotosíntesis comenzó a concentrar el oxígeno atmosférico necesario para la combustión durante el Devónico hace aproximadamente 350 millones de años. Luego, hace aproximadamente 125 millones de años, el fuego comenzó a influir en el hábitat de las plantas terrestres .
En el siglo XX, el ecologista Charles Cooper abogó por el fuego como proceso ecosistémico.
.jpg/1280px-Prescribed_Fire_Transition_Panoramic_(5018062644).jpg)
Un régimen de incendios describe las características del fuego y cómo interactúa con un ecosistema particular. [7] Su "severidad" es un término que los ecologistas utilizan para referirse al impacto que un incendio tiene en un ecosistema. Por lo general, se estudia utilizando herramientas como la teledetección que puede detectar estimaciones del área quemada, la gravedad y el riesgo de incendio asociado con un área. [8] Los ecologistas pueden definir esto de muchas maneras, pero una de ellas es mediante una estimación de la mortalidad de las plantas.
Los incendios pueden arder en tres niveles de elevación. Los incendios terrestres quemarán suelos ricos en materia orgánica. Los incendios superficiales quemarán material vegetal vivo y muerto al nivel del suelo. Los incendios de copas quemarán las copas de arbustos y árboles. Los ecosistemas generalmente experimentan una combinación de los tres. [9]
Los incendios suelen producirse durante la estación seca, pero en algunas zonas los incendios forestales también suelen producirse durante las épocas del año en las que prevalecen los rayos. La frecuencia en un lapso de años con la que se producirán incendios en un lugar particular es una medida de cuán comunes son los incendios forestales en un ecosistema determinado. Se define como el intervalo promedio entre incendios en un sitio determinado o el intervalo promedio entre incendios en un área específica equivalente. [9]
Definida como la energía liberada por unidad de longitud de la línea de fuego (kW m −1 ), la intensidad de los incendios forestales se puede estimar como
Los incendios pueden afectar los suelos mediante procesos de calentamiento y combustión. Dependiendo de las temperaturas de los suelos durante el proceso de combustión, se producirán diferentes efectos, desde la evaporación del agua en los rangos de temperatura más bajos hasta la combustión de la materia orgánica del suelo y la formación de materia orgánica pirogénica, como el carbón vegetal. [11]
Los incendios pueden causar cambios en los nutrientes del suelo a través de una variedad de mecanismos, que incluyen oxidación, volatilización, erosión y lixiviación por agua, pero el evento generalmente debe ser de altas temperaturas para que ocurra una pérdida significativa de nutrientes. Sin embargo, la cantidad de nutrientes biodisponibles en el suelo suele aumentar debido a la ceniza que se genera, en comparación con la lenta liberación de nutrientes por descomposición. [12] El desconchado de las rocas (o exfoliación térmica ) acelera la erosión de las rocas y potencialmente la liberación de algunos nutrientes.
Se observa comúnmente un aumento en el pH del suelo después de un incendio, probablemente debido a la formación de carbonato de calcio y la posterior descomposición de este carbonato de calcio en óxido de calcio cuando las temperaturas aumentan aún más. [11] También podría deberse al aumento del contenido de cationes en el suelo debido a la ceniza, que aumenta temporalmente el pH del suelo . La actividad microbiana en el suelo también podría aumentar debido al calentamiento del suelo y al aumento del contenido de nutrientes en el suelo, aunque los estudios también han encontrado una pérdida total de microbios en la capa superior del suelo después de un incendio. [12] [13] En general, los suelos se vuelven más básicos (pH más alto) después de los incendios debido a la combustión ácida . Al provocar nuevas reacciones químicas a altas temperaturas, el fuego puede incluso alterar la textura y estructura de los suelos al afectar el contenido de arcilla y la porosidad del suelo .
La eliminación de la vegetación después de un incendio puede provocar varios efectos en el suelo, como el aumento de la temperatura del suelo durante el día debido al aumento de la radiación solar en la superficie del suelo y un mayor enfriamiento debido a la pérdida de calor radiativo durante la noche. Menos materia vegetal para interceptar la lluvia permitirá que llegue más a la superficie del suelo, y con menos plantas para absorber el agua, la cantidad de contenido de agua en los suelos podría aumentar. Sin embargo, la ceniza puede repeler el agua cuando está seca y, por lo tanto, es posible que el contenido y la disponibilidad de agua no aumenten. [14]
Las adaptaciones al fuego son rasgos de plantas y animales que les ayudan a sobrevivir a los incendios forestales o a utilizar los recursos creados por los incendios forestales. Estos rasgos pueden ayudar a las plantas y animales a aumentar sus tasas de supervivencia durante un incendio y/o a reproducir descendencia después de un incendio. Tanto las plantas como los animales tienen múltiples estrategias para sobrevivir y reproducirse después de un incendio. Las plantas en ecosistemas propensos a incendios forestales a menudo sobreviven mediante adaptaciones a su régimen de incendios local . Dichas adaptaciones incluyen protección física contra el calor, mayor crecimiento después de un incendio y materiales inflamables que fomentan el fuego y pueden eliminar la competencia .
Por ejemplo, las plantas del género Eucalyptus contienen aceites inflamables que estimulan el fuego y hojas esclerófilas duras para resistir el calor y la sequía, asegurando su dominio sobre especies menos tolerantes al fuego. [15] [16] La corteza densa, el desprendimiento de las ramas inferiores y el alto contenido de agua en las estructuras externas también pueden proteger a los árboles del aumento de las temperaturas. [17] Las semillas resistentes al fuego y los brotes de reserva que brotan después de un incendio fomentan la preservación de las especies, como lo encarnan las especies pioneras . El humo, la madera carbonizada y el calor pueden estimular la germinación de las semillas en un proceso llamado serotina . [18] La exposición al humo de las plantas quemadas promueve la germinación en otros tipos de plantas al inducir la producción de butenólido de naranja . [19]
Las plantas han desarrollado muchas adaptaciones para hacer frente al fuego. De estas adaptaciones, una de las más conocidas es probablemente la piriscencia , donde la maduración y liberación de semillas se desencadena, total o parcialmente, por el fuego o el humo; Este comportamiento a menudo se denomina erróneamente serotina , aunque este término en realidad denota la categoría mucho más amplia de liberación de semillas activada por cualquier estímulo. Todas las plantas piriscentes son serotinosas, pero no todas las plantas serotinosas son piriscentes (algunas son necriscentes, higriscentes, xeriscentes, soliscentes o alguna combinación de ellas). Por otro lado, la germinación de semillas activada por desencadenante no debe confundirse con la piriscencia; se le conoce como latencia fisiológica .
En las comunidades de chaparral del sur de California , por ejemplo, algunas plantas tienen hojas recubiertas de aceites inflamables que provocan incendios intensos. [20] Este calor hace que sus semillas activadas por el fuego germinen (un ejemplo de latencia) y las plantas jóvenes pueden luego aprovechar la falta de competencia en un paisaje quemado. Otras plantas tienen semillas activadas por el humo o cogollos activados por el fuego. Las piñas del pino torcido ( Pinus contorta ) son, por el contrario, piriscentes: están selladas con una resina que el fuego derrite, liberando las semillas. [21] Muchas especies de plantas, incluida la secuoya gigante ( Sequoiadendron giganteum ), intolerante a la sombra, requieren fuego para crear huecos en la cubierta vegetal que dejen pasar la luz, permitiendo que sus plántulas compitan con las plántulas de otras especies más tolerantes a la sombra. y así establecerse. [22] Debido a que su naturaleza estacionaria impide cualquier forma de evitar incendios, las especies de plantas sólo pueden ser intolerantes al fuego, tolerantes al fuego o resistentes al fuego. [23]
Las especies de plantas intolerantes al fuego tienden a ser muy inflamables y el fuego las destruye por completo. Algunas de estas plantas y sus semillas pueden simplemente desaparecer de la comunidad después de un incendio y no regresar; otros se han adaptado para garantizar que su descendencia sobreviva hasta la siguiente generación. Las "sembradoras obligadas" son plantas con grandes bancos de semillas activados por el fuego que germinan, crecen y maduran rápidamente después de un incendio, para reproducirse y renovar el banco de semillas antes del siguiente incendio. [23] [24] Las semillas pueden contener la proteína receptora KAI2, que es activada por las hormonas de crecimiento karrikin liberadas por el fuego. [25]
Las especies tolerantes al fuego pueden resistir cierto grado de quema y seguir creciendo a pesar de los daños causados por el fuego. A estas plantas a veces se las denomina " rebrotadoras ". Los ecologistas han demostrado que algunas especies de rebrotadores almacenan energía adicional en sus raíces para ayudar a la recuperación y el nuevo crecimiento después de un incendio. [23] [24] Por ejemplo, después de un incendio forestal en Australia , el árbol Mountain Grey Gum ( Eucalyptus cypellocarpa ) comienza a producir una masa de brotes de hojas desde la base del árbol hasta el tronco hacia la parte superior, haciéndolo parecer como un palo negro completamente cubierto de hojas jóvenes y verdes.
Las plantas resistentes al fuego sufren pocos daños durante un régimen de fuego característico. Estos incluyen árboles grandes cuyas partes inflamables se encuentran muy por encima de los incendios superficiales. El pino ponderosa maduro ( Pinus ponderosa ) es un ejemplo de especie de árbol que sufre poco o ningún daño en la copa durante un incendio de baja gravedad porque arroja sus ramas inferiores y vulnerables a medida que madura. [23] [26]
Al igual que las plantas, los animales muestran una variedad de habilidades para hacer frente al fuego, pero se diferencian de la mayoría de las plantas en que deben evitar el fuego real para sobrevivir. Aunque las aves pueden ser vulnerables cuando anidan, generalmente pueden escapar de un incendio; de hecho, a menudo se benefician de poder capturar presas que huyen de un incendio y recolonizar rápidamente las zonas quemadas. De hecho, muchas especies de vida silvestre a nivel mundial dependen de incendios recurrentes en ecosistemas dependientes del fuego para crear y mantener su hábitat. [27] Alguna evidencia antropológica y etno-ornitológica sugiere que ciertas especies de aves rapaces que buscan alimento en el fuego pueden participar en la propagación intencional del fuego para expulsar a sus presas. [28] [29] Los mamíferos a menudo son capaces de huir de un incendio o buscar refugio si pueden excavar. Los anfibios y reptiles pueden evitar las llamas excavando en el suelo o utilizando las madrigueras de otros animales. Los anfibios, en particular, pueden refugiarse en el agua o en el barro muy húmedo. [23]
Algunos artrópodos también se refugian durante un incendio, aunque el calor y el humo pueden atraer a algunos de ellos, lo que supone un gran riesgo para ellos. [30] Los organismos microbianos en el suelo varían en su tolerancia al calor, pero es más probable que puedan sobrevivir a un incendio cuanto más profundo estén en el suelo. También ayudarán una baja intensidad del fuego, un paso rápido de las llamas y un suelo seco. Un aumento de los nutrientes disponibles una vez pasado el incendio puede dar lugar a comunidades microbianas más grandes que antes del incendio. [31] La tolerancia generalmente mayor al calor de las bacterias en relación con los hongos hace posible que la diversidad de la población microbiana del suelo cambie después de un incendio, dependiendo de la gravedad del incendio, la profundidad de los microbios en el suelo y la presencia de cubierta vegetal. . [32] Ciertas especies de hongos, como Cylindrocarpon destructans , no parecen verse afectadas por los contaminantes de la combustión, que pueden inhibir la repoblación del suelo quemado por otros microorganismos y, por lo tanto, tienen una mayor probabilidad de sobrevivir a la perturbación del fuego y luego recolonizarse y competir. otras especies de hongos posteriormente. [33]
El comportamiento del fuego es diferente en cada ecosistema y los organismos en esos ecosistemas se han adaptado en consecuencia. Una generalidad radical es que en todos los ecosistemas, el fuego crea un mosaico de diferentes parches de hábitat , con áreas que van desde aquellas que acaban de ser quemadas hasta aquellas que no han sido tocadas por el fuego durante muchos años. Esta es una forma de sucesión ecológica en la que un sitio recién quemado progresará a través de fases continuas y direccionales de colonización después de la destrucción causada por el incendio. [34] Los ecologistas suelen caracterizar la sucesión a través de los cambios en la vegetación que surgen sucesivamente. Después de un incendio, las primeras especies en recolonizar serán aquellas que ya tengan semillas en el suelo, o aquellas que tengan semillas que puedan viajar rápidamente al área quemada. Generalmente se trata de plantas herbáceas de rápido crecimiento que requieren luz y no toleran la sombra. A medida que pasa el tiempo, las especies leñosas tolerantes a la sombra y de crecimiento más lento suprimirán algunas de las plantas herbáceas. [35] Las coníferas suelen ser especies de sucesión temprana, mientras que los árboles de hojas anchas con frecuencia las reemplazan en ausencia de fuego. Por lo tanto, muchos bosques de coníferas dependen de los incendios recurrentes. [36] Tanto los incendios naturales como los provocados por humanos afectan a todos los ecosistemas, desde las turberas hasta los matorrales, pasando por los bosques y los paisajes tropicales. Esto afecta la forma en que el ecosistema está estructurado y funciona. Aunque siempre ha habido incendios forestales de forma natural, su frecuencia ha aumentado a un ritmo rápido en los últimos años. Esto se debe en gran medida a la disminución de las precipitaciones, el aumento de la temperatura y el aumento de las igniciones humanas. [37]
Diferentes especies de plantas, animales y microbios se especializan en explotar diferentes etapas de este proceso de sucesión y, al crear estos diferentes tipos de parches, el fuego permite que exista una mayor cantidad de especies dentro de un paisaje. Las características del suelo serán un factor para determinar la naturaleza específica de un ecosistema adaptado al fuego, al igual que el clima y la topografía. Diferentes frecuencias de fuego también resultan en diferentes vías de sucesión; Los intervalos cortos entre incendios a menudo eliminan especies de árboles debido al tiempo requerido para reconstruir un banco de semillas, lo que resulta en el reemplazo por especies con semillas más ligeras, como pastos y hierbas. [38]
Incendios leves a moderados arden en el sotobosque , eliminando árboles pequeños y cubiertas herbáceas del suelo . Los incendios de alta gravedad quemarán las copas de los árboles y matarán la mayor parte de la vegetación dominante. Los incendios de copa pueden requerir apoyo de combustibles terrestres para mantener el fuego en el dosel del bosque (incendios de copa pasivos), o el fuego puede arder en el dosel independientemente de cualquier apoyo de combustible terrestre (un incendio de copa activo). Los incendios de alta gravedad crean un hábitat de bosque seral temprano complejo , o bosque enredado con altos niveles de biodiversidad. Cuando un bosque se quema con frecuencia y, por lo tanto, tiene menos acumulación de basura vegetal, la temperatura del suelo subterráneo aumenta sólo ligeramente y no será letal para las raíces que se encuentran en lo profundo del suelo. [30] Aunque otras características de un bosque influirán en el impacto del fuego sobre él, factores como el clima y la topografía juegan un papel importante en la determinación de la gravedad y la extensión del incendio. [39] Los incendios se propagan más ampliamente durante los años de sequía, son más graves en las laderas superiores y están influenciados por el tipo de vegetación que crece.
En Canadá , los bosques cubren aproximadamente el 10% de la superficie terrestre y, sin embargo, albergan el 70% de las especies de aves y mamíferos terrestres del país. Los regímenes de incendios naturales son importantes para mantener un conjunto diverso de especies de vertebrados en hasta doce tipos diferentes de bosques en la Columbia Británica . [40] Diferentes especies se han adaptado para explotar las diferentes etapas de sucesión, recrecimiento y cambio de hábitat que se producen después de un episodio de quema, como árboles caídos y escombros. Las características del incendio inicial, como su tamaño e intensidad, hacen que el hábitat evolucione de manera diferente después e influyen en cómo las especies de vertebrados pueden utilizar las zonas quemadas. [40] El cambio en la intensidad de los incendios forestales a lo largo del tiempo se ha estudiado para el período desde 1600 en un área del centro de Columbia Británica y es consistente con la extinción de incendios desde que se introdujo la regulación. [41]
Los incendios de arbustos generalmente se concentran en el dosel y se propagan continuamente si los arbustos están lo suficientemente cerca unos de otros. Los matorrales suelen ser secos y propensos a acumulaciones de combustibles altamente volátiles, especialmente en las laderas. Los incendios seguirán el camino de menor humedad y mayor cantidad de material combustible muerto. Las temperaturas del suelo superficial y subterráneo durante una quema son generalmente más altas que las de los incendios forestales porque los centros de combustión se encuentran más cerca del suelo, aunque esto puede variar mucho. [30] Las plantas comunes en matorrales o chaparral incluyen manzanita , chamise y matorral de coyote .
Los matorrales de California, comúnmente conocidos como chaparral , son una comunidad vegetal muy extendida de especies de bajo crecimiento, típicamente en áreas áridas con pendiente de las Cordilleras de la Costa de California o en las estribaciones occidentales de la Sierra Nevada . Hay una serie de arbustos y formas de arbustos arbóreos comunes en esta asociación, incluidos el salal , el toyon , el cafeto y el roble venenoso occidental . [42] La regeneración después de un incendio suele ser un factor importante en la asociación de estas especies.
Los matorrales de Fynbos se encuentran en un pequeño cinturón a lo largo de Sudáfrica . Las especies de plantas en este ecosistema son muy diversas, sin embargo, la mayoría de estas especies son sembradoras obligadas, es decir, un incendio provocará la germinación de las semillas y las plantas comenzarán un nuevo ciclo de vida debido a ello. Es posible que estas plantas hayan coevolucionado hasta convertirse en sembradoras obligadas como respuesta al fuego y a los suelos pobres en nutrientes. [43] Debido a que el fuego es común en este ecosistema y el suelo tiene nutrientes limitados, es más eficiente para las plantas producir muchas semillas y luego morir en el siguiente incendio. Invertir mucha energía en las raíces para sobrevivir al próximo incendio, cuando esas raíces podrán extraer pocos beneficios adicionales del suelo pobre en nutrientes, sería menos eficiente. Es posible que el rápido tiempo de generación que muestran estas sembradoras obligadas haya llevado a una evolución y especiación más rápida en este ecosistema, lo que ha resultado en una comunidad de plantas altamente diversa. [43]
Los pastizales se queman más fácilmente que los ecosistemas de bosques y arbustos, y el fuego se mueve a través de los tallos y hojas de las plantas herbáceas y sólo calienta ligeramente el suelo subyacente, incluso en casos de alta intensidad. En la mayoría de los ecosistemas de pastizales, el fuego es el principal modo de descomposición , lo que lo hace crucial en el reciclaje de nutrientes . [30] En algunos sistemas de pastizales, el fuego sólo se convirtió en el principal modo de descomposición después de la desaparición de grandes manadas migratorias de megafauna ramoneadora o pastoreadora impulsadas por la presión de los depredadores. En ausencia de comunidades funcionales de grandes manadas migratorias de megafauna herbívora y depredadores acompañantes, el uso excesivo del fuego para mantener los ecosistemas de pastizales puede conducir a una oxidación excesiva, pérdida de carbono y desertificación en climas susceptibles. [44] Algunos ecosistemas de pastizales responden mal al fuego. [45]
En América del Norte, los pastos invasores adaptados al fuego, como Bromus tectorum , contribuyen al aumento de la frecuencia de los incendios, lo que ejerce una presión selectiva contra las especies nativas. Esta es una preocupación para los pastizales del oeste de Estados Unidos . [45]
En los preasentamientos de pastizales menos áridos, los incendios trabajaron en conjunto [46] con el pastoreo para crear un ecosistema de pastizales saludable [47] , como lo indica la acumulación de materia orgánica del suelo significativamente alterada por el fuego. [48] [49] [50] El ecosistema de praderas de pastos altos en Flint Hills del este de Kansas y Oklahoma está respondiendo positivamente al uso actual del fuego en combinación con el pastoreo. [51]
En la sabana de Sudáfrica , las áreas recientemente quemadas tienen un nuevo crecimiento que proporciona un forraje sabroso y nutritivo en comparación con los pastos más viejos y duros. Este nuevo forraje atrae a grandes herbívoros de áreas de pastizales no quemados y pastoreados que se han mantenido escasos gracias al pastoreo constante. En estos "céspedes" no quemados sólo pueden persistir aquellas especies de plantas adaptadas al pastoreo intenso; pero la distracción proporcionada por las áreas recientemente quemadas permite que los pastos intolerantes al pastoreo vuelvan a crecer en los céspedes que han sido abandonados temporalmente, permitiendo así que estas especies persistan dentro de ese ecosistema. [52]
Gran parte del sureste de los Estados Unidos alguna vez fue un bosque abierto de pinos de hoja larga con un rico sotobosque de pastos, juncos, plantas carnívoras y orquídeas. Estos ecosistemas tuvieron la mayor frecuencia de incendios de todos los hábitats, una vez por década o menos. Sin fuego, los árboles del bosque caducifolio invaden y su sombra elimina tanto los pinos como el sotobosque. Algunas de las plantas típicas asociadas con el fuego incluyen la planta de jarra amarilla y la rosa pogonia . La abundancia y diversidad de estas plantas está estrechamente relacionada con la frecuencia de los incendios. Animales raros como las tortugas tuza y las serpientes índigo también dependen de estos pastizales abiertos y bosques llanos . [53] Por lo tanto, la restauración del fuego es una prioridad para mantener la composición de especies y la diversidad biológica. [54]
Muchos tipos de humedales también se ven influenciados por el fuego. Esto suele ocurrir durante los períodos de sequía. En paisajes con suelos de turba, como los pantanos, el propio sustrato de turba puede quemarse, dejando agujeros que se rellenan con agua como nuevos estanques. Los incendios menos intensos eliminarán la basura acumulada y permitirán que otras plantas de los humedales se regeneren a partir de semillas enterradas o de rizomas. Los humedales que están influenciados por el fuego incluyen marismas costeras , praderas húmedas, turberas , llanuras aluviales , marismas de pradera y bosques planos . [55] Dado que los humedales pueden almacenar grandes cantidades de carbono en la turba, la frecuencia de los incendios en las vastas turberas del norte está relacionada con los procesos que controlan los niveles de dióxido de carbono de la atmósfera y con el fenómeno del calentamiento global. [56] El carbono orgánico disuelto (COD) es abundante en los humedales y desempeña un papel fundamental en su ecología. En los Everglades de Florida , una porción importante del DOC es "carbón disuelto", lo que indica que el fuego puede desempeñar un papel fundamental en los ecosistemas de humedales. [57]
El fuego cumple muchas funciones importantes dentro de los ecosistemas adaptados al fuego. El fuego juega un papel importante en el ciclo de los nutrientes, el mantenimiento de la diversidad y la estructura del hábitat. La extinción de incendios puede provocar cambios imprevistos en los ecosistemas que a menudo afectan negativamente a las plantas, los animales y los seres humanos que dependen de ese hábitat. Los incendios forestales que se desvían de un régimen de incendios histórico debido a la extinción del fuego se denominan "incendios atípicos". [ cita necesaria ]
En 2003, el sur de California fue testigo de poderosos incendios forestales de chaparral . Cientos de casas y cientos de miles de acres de tierra ardieron en llamas. Las condiciones climáticas extremas relacionadas con los incendios (baja humedad, poca humedad del combustible y fuertes vientos) y la acumulación de material vegetal muerto tras ocho años de sequía contribuyeron a un resultado catastrófico. Aunque algunos han sostenido que la extinción de incendios contribuyó a una acumulación antinatural de cargas de combustible, [58] un análisis detallado de los datos históricos de incendios ha demostrado que este puede no haber sido el caso. [59] Las actividades de extinción de incendios no habían logrado excluir el fuego del chaparral del sur de California. Se han utilizado investigaciones que muestran diferencias en el tamaño y la frecuencia de los incendios entre el sur de California y Baja California para dar a entender que los incendios más grandes al norte de la frontera son el resultado de la extinción de incendios, pero esta opinión ha sido cuestionada por numerosos investigadores y ecologistas. [60]
Una consecuencia de los incendios de 2003 ha sido el aumento de la densidad de especies de plantas invasoras y no autóctonas que han colonizado rápidamente las zonas quemadas, especialmente aquellas que ya habían sido quemadas en los 15 años anteriores. Debido a que los arbustos en estas comunidades están adaptados a un régimen de incendios histórico particular, los regímenes de incendios alterados pueden cambiar las presiones selectivas sobre las plantas y favorecer a las especies invasoras y no nativas que son más capaces de explotar las nuevas condiciones posteriores al incendio. [61]
El Bosque Nacional de Boise es un bosque nacional estadounidense ubicado al norte y al este de la ciudad de Boise, Idaho . Después de varios incendios forestales inusualmente grandes, se observó un impacto negativo inmediato en las poblaciones de peces, lo que representa un peligro particular para las poblaciones de peces pequeñas y aisladas. [62] Sin embargo, a largo plazo, el fuego parece rejuvenecer los hábitats de los peces al provocar cambios hidráulicos que aumentan las inundaciones y conducen a la eliminación de sedimentos y la deposición de un sustrato de hábitat favorable. Esto conduce a poblaciones de peces más grandes después del incendio que pueden recolonizar estas áreas mejoradas. [62]
La ecología de restauración es el nombre que se le da al intento de revertir o mitigar algunos de los cambios que el ser humano ha provocado en un ecosistema. La quema controlada es una herramienta que actualmente está recibiendo considerable atención como medio de restauración y gestión. La aplicación de fuego a un ecosistema puede crear hábitats para especies que se han visto afectadas negativamente por la extinción de incendios, o el fuego puede usarse como una forma de controlar especies invasoras sin recurrir a herbicidas o pesticidas. Sin embargo, existe un debate sobre a qué deberían aspirar los administradores de tierras a restaurar sus ecosistemas, especialmente si se trata de condiciones prehumanas o preeuropeas. El uso del fuego por parte de los nativos americanos , junto con el fuego natural, mantuvo históricamente la diversidad de las sabanas de América del Norte . [63] [64]
Una combinación de pastoreo intenso de ganado y extinción de incendios ha alterado drásticamente la estructura, composición y diversidad del ecosistema de praderas de pasto corto en las Grandes Llanuras , permitiendo que las especies leñosas dominen muchas áreas y promoviendo especies invasoras intolerantes al fuego. En ecosistemas semiáridos donde la descomposición del material leñoso es lenta, el fuego es crucial para devolver nutrientes al suelo y permitir que los pastizales mantengan su alta productividad.
Aunque el fuego puede ocurrir durante las temporadas de crecimiento o de inactividad, el fuego controlado durante la temporada de inactividad es más efectivo para aumentar la cobertura de pastos y hierbas , la biodiversidad y la absorción de nutrientes de las plantas en las praderas de pastos cortos. [65] Sin embargo, los administradores también deben tener en cuenta cómo las especies invasoras y no nativas responden al fuego si quieren restaurar la integridad de un ecosistema nativo. Por ejemplo, el fuego sólo puede controlar la centaurea manchada invasora ( Centaurea maculosa ) en la pradera de pastos altos de Michigan en el verano, porque este es el momento del ciclo de vida de la centaurea que es más importante para su crecimiento reproductivo. [66]
Los bosques mixtos de coníferas en la Sierra Nevada de los Estados Unidos solían tener intervalos de retorno del fuego que oscilaban entre 5 y 300 años, según la ubicación. Las elevaciones más bajas tendieron a tener intervalos de retorno de incendios más frecuentes, mientras que los sitios más altos y más húmedos registraron intervalos más largos entre incendios. Los nativos americanos tendían a provocar incendios durante el otoño y el invierno, y las tierras en elevaciones más altas generalmente eran ocupadas por nativos americanos sólo durante el verano. [67]
La disminución del área y la calidad del hábitat ha provocado que muchas poblaciones de especies estén en la lista roja de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza . Según un estudio sobre la gestión forestal de los bosques boreales finlandeses, mejorar la calidad del hábitat de las zonas fuera de las reservas puede ayudar en los esfuerzos de conservación de los escarabajos en peligro de extinción que dependen de la madera muerta. Estos escarabajos y varios tipos de hongos necesitan árboles muertos para sobrevivir. Los bosques antiguos pueden proporcionar este hábitat particular. Sin embargo, la mayoría de las áreas boscosas boreales fennoscandinas se utilizan para la producción de madera y, por lo tanto, están desprotegidas. Se estudió el uso de la quema controlada y la retención de árboles en una zona boscosa con madera muerta y su efecto sobre los escarabajos en peligro de extinción. El estudio encontró que después del primer año de manejo el número de especies aumentó en abundancia y riqueza en comparación con el tratamiento previo al incendio. La abundancia de escarabajos continuó aumentando el año siguiente en sitios donde la retención de árboles era alta y la madera muerta era abundante. La correlación entre el manejo de incendios forestales y el aumento de las poblaciones de escarabajos muestra una clave para conservar estas especies de la lista roja. [68]
Gran parte del antiguo bosque de eucaliptos de Australia está destinado a conservación. La gestión de estos bosques es importante porque especies como Eucalyptus grandis dependen del fuego para sobrevivir. Hay algunas especies de eucalipto que no tienen lignotuber , una estructura de raíz hinchada que contiene yemas donde luego pueden brotar nuevos brotes. Durante un incendio, un lignotuber ayuda al restablecimiento de la planta. Debido a que algunos eucaliptos no tienen este mecanismo particular, el manejo de los incendios forestales puede ser útil al crear un suelo rico, matar a los competidores y permitir la liberación de semillas. [69]
{{cite book}}: Mantenimiento CS1: otros ( enlace ){{cite book}}: Mantenimiento CS1: falta el editor de la ubicación ( enlace )Págs. 194-5: La frecuencia de los incendios ha aumentado en muchas áreas debido a la invasión de Cheatgrass y Medusahead, plantas anuales introducidas que se curan temprano y permanecen inflamables durante una larga temporada de incendios.
El aumento de la frecuencia de los incendios ejerce una fuerte presión selectiva contra muchas plantas nativas (Keane y otros 1999)
Los indios de las llanuras iniciaron incendios para atraer la caza a nuevos pastos.
A veces se referían al fuego como el "Búfalo Rojo".
(re: distribución de plantas) p.
87: Los bisontes prefieren los pastizales quemados a los no quemados para pastar durante la temporada de crecimiento y pueden contribuir al patrón de quema en las praderas (Vinton y otros 1993).
Los frecuentes incendios previos a los asentamientos en Illinois crearon un sistema de retroalimentación positiva de múltiples niveles para secuestrar COS y mejorar la fertilidad del suelo.
En conjunto, el BC representa entre el 1 y el 6% del carbono orgánico total del suelo.
Puede alcanzar un 35% como en Terra Preta Oxisoles (Amazonia brasileña) (Glaser et al., 1998, 2000) hasta un 45% en algunos suelos chernozemic de Alemania (Schmidt et al., 1999) y hasta un 60% en un suelo negro. Chernozem de Canadá (Saskatchewan) (Ponomarenko y Anderson, 1999)
p86: Históricamente, los nativos americanos contribuyeron a la creación y mantenimiento del ecosistema de praderas de pastos altos quemando frecuentemente estos ecosistemas, lo que controlaba la vegetación leñosa y mantenía el dominio de las plantas herbáceas.
En las praderas de pastos altos del este, los nativos americanos probablemente eran una fuente de ignición mucho más importante que los rayos.
Dado que los pastos permanecieron verdes hasta finales del verano y una baja incidencia de tormentas eléctricas secas, los incendios provocados por rayos probablemente fueron relativamente poco frecuentes.
Se han realizado pocos estudios sobre las praderas de pastos altos preeuroamericanas.
El bioma de praderas de pastos altos depende de los incendios de praderas, una forma de incendio forestal, para su supervivencia y renovación.
... [y] ...la pradera es el hábitat natural del fuego.
Sorprendidos por el hallazgo, los investigadores centraron su atención en el origen del carbón disuelto.
