Cambios en la inflamabilidad con la edad post-fuego en bosques y matorrales del NO de la Patagonia: composición, estructura y combustibles finos

Abstract

El fuego es un componente integral de la estructura y funcionamiento de muchos ecosistemas del mundo. A escala global determina la distribución de muchos biomas y a escala local influye en la dinámica y composición de las comunidades. El fuego inicia y finaliza procesos sucesionales, controla la estructura de edades, la composición y estructura de la vegetación, el ciclado de nutrientes, y la productividad, entre otros muchos procesos. Además de los efectos que el fuego tiene sobre la vegetación, el inicio y propagación de un incendio depende fuertemente de la estructura e inflamabilidad de la vegetación. La inflamabilidad no es una característica estática en el tiempo. La inflamabilidad de comunidades puede variar en el tiempo debido a características propias de la dinámica de regeneración y sucesión. A lo largo de la sucesión post-incendio las comunidades sufren cambios composicionales y estructurales que cambian su inflamabilidad en el tiempo. Este cambio tiene importantes implicancias a escala de paisaje ya que determina qué tipo de retroalimentación existe entre la inflamabilidad de la vegetación y el fuego. En las comunidades donde la inflamabilidad aumenta después de un incendio y luego disminuye a medida que el rodal envejece, se produce una retroalimentación positiva entre el fuego y la vegetación. Es decir que al poco tiempo de ocurrido un incendio la comunidad es lo suficientemente inflamable para sostener uno nuevo, y a medida que pasa el tiempo es menos inflamable — el fuego provoca más fuego. En estas comunidades con retroalimentaciones positivas entre el fuego y la vegetación, se pueden producir estados estables alternativos donde una comunidad pirófila (que promueve el fuego) coexiste en el paisaje con una pirófoba (que evita el fuego). Con una alta frecuencia o severidad de incendios, estas comunidades pueden permanecer en un estado inflamable, incapaces de madurar y convertirse en una comunidad menos inflamable. El fuego en el NO de la Patagonia cumple un rol fundamental en la estructura y dinámica de la vegetación. En esta región hay evidencias de la existencia de estados alternativos mantenidos por el fuego. El estado pirófilo (que promueve la actividad del fuego) estaría compuesto por matorrales dominados por arbustos y árboles pequeños rebrotantes y el estado pirófobo (que evita la actividad del fuego) por bosques mésicos dominados por árboles altos que se reproducen obligadamente por semillas. Esta tesis estudia cómo la inflamabilidad cambia con el tiempo desde el incendio en bosques y matorrales del NO de la Patagonia a escala de rodales y paisajes para determinar qué tipo de retroalimentación existe entre el fuego y esos tipos de vegetación. Además, busca entender como la inflamabilidad de estos tipos de vegetación interactúan espacial y temporalmente, y cómo esa interacción se modifica ante cambios en el régimen de incendios. Aquí propongo que estas comunidades cambian su inflamabilidad con el tiempo desde el fuego de manera contrastante debido a cambios sucesionales asociados a las estrategias de regeneración de sus especies dominantes y a las interacciones que ocurren entre las especies a lo largo de esa sucesión. Para ello describí la sucesión de rasgos de vida y patrones de composición post-incendio en dos comunidades contrastantes, matorrales dominados por el arbusto rebrotante Nothofagus antarctica y bosques altos dominados por el árbol Nothofagus dombeyi utilizando una cronosecuencia de sitios de distinta edad post-incendio. Clasifiqué las especies presentes en estas comunidades en base a su tolerancia a la sombra, estrategia de regeneración y formas de vida para agruparlas en grupos funcionales y detectar especies clave, y analicé cambios en la ii composición y abundancia de especies a lo largo de la sucesión. Con este enfoque encontré que bosques y matorrales no difieren en su composición de especies pero si en la abundancia de algunas de ellas. Además, detecté dos grupos funcionales claves, uno resiliente al fuego compuesto por arbustos rebrotantes heliófilos o semitolerantes a la sombra que vive en los matorrales y en el sotobosque de los bosques, y otro exclusivo de los bosques compuesto por árboles altos heliófilos que se reproducen obligadamente por semillas. Esto hace que los bosques sean más susceptibles que los matorrales a seguir trayectorias sucesionales diferentes. En esos sitios, estudié cómo cambia la inflamabilidad con el tiempo desde el incendio a partir de un conjunto de variables asociadas a estructura y disponibilidad de combustibles finos. Los matorrales aumentaron en cantidad de combustible fino a lo largo de la sucesión post-fuego y tuvieron una densidad de combustible fino constante. Los bosques en cambio aumentaron la cantidad de combustible fino los primeros años de la sucesión post-fuego y luego la disminuyeron. Además, la densidad de combustibles en bosques disminuyó con el tiempo. Esta característica de los bosques hace que si los intervalos entre incendios son más cortos que el tiempo necesario para disminuir en inflamabilidad queden entrampados en un estado más inflamable. Finalmente, ajusté cuatro distribuciones alternativas de intervalos de fuego en base a estudios de caso de incendios documentados y derivé curvas-edad inflamabilidad para paisajes dominados por bosques o matorrales. En los paisajes dominados mayormente por matorral ajustaron mejor los modelos en donde la inflamabilidad aumenta con el tiempo. En cambio, en los paisajes dominados por bosques ajustó mejor el modelo donde la inflamabilidad aumenta los primeros años luego del incendio y después disminuye. Además encontré efectos noaditivos entre la inflamabilidad de los dos tipos de comunidades cuando coexisten en el paisaje, los matorrales dominaron la relación edad-inflamabilidad aun siendo menos abundantes en el paisaje. En general, los matorrales parecen tener una retroalimentación neutra o levemente negativa entre el fuego y la inflamabilidad de la vegetación, ya que acumulan combustible rápidamente luego del incendio y este se mantiene constante, mientras que los bosques parecen presentar una retroalimentación positiva, siendo más inflamables en estadios tempranos luego del incendio. Estos resultados ayudarán a tomar decisiones de manejo futuras y a predecir transiciones entre estados alternativos ante cambios en el régimen de incendios.