Adaptaciones al fuego

Las adaptaciones al fuego son características de plantas y animales que les ayudan a sobrevivir a los incendios forestales o a utilizar los recursos que estos generan. Estas características pueden ayudar a plantas y animales a aumentar sus tasas de supervivencia durante un incendio y/o a reproducirse después del mismo. Tanto plantas como animales poseen múltiples estrategias para sobrevivir y reproducirse tras un incendio. Las plantas en ecosistemas propensos a incendios forestales suelen sobrevivir gracias a 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 favorecen la propagación del fuego y pueden eliminar la competencia .

Por ejemplo, las plantas del género Eucalyptus contienen aceites inflamables que favorecen el fuego y hojas esclerófilas duras para resistir el calor y la sequía, asegurando su dominio sobre especies menos tolerantes al fuego. ^{[ 1 ] [ 2 ]} La corteza densa, la caída 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. ^{[ 3 ]} Las semillas resistentes al fuego y los brotes de reserva que brotan después de un incendio fomentan la preservación de las especies, como lo ejemplifican las especies pioneras . El humo, la madera carbonizada y el calor pueden estimular la germinación de las semillas en un proceso llamado serotinia . ^{[ 4 ]} La exposición al humo de plantas en combustión promueve la germinación en otros tipos de plantas al inducir la producción del butenólido naranja . ^{[ 5 ]}

Los incendios también han permitido que las especies supervivientes creen adaptaciones después del fuego. Esto permite una mejor supervivencia después del fuego y fomenta el establecimiento ^{[ 6 ]} . Las adaptaciones como ejemplo para los bosques boreales pueden incluir corteza gruesa y floración posterior al fuego que está directamente relacionada con los incendios ^{[ 6 ]} . Otros ejemplos de especies fuera de las plantas y los árboles permiten una mayor adaptación después del fuego para sobrevivir y regenerar su población. Esto permite una mejor dispersión y nuevos patrones de dispersión para crear un entorno más estable ^{[ 7 ]} . La vegetación, como ejemplo, mostró que tenía un mayor flujo genético que cuando no se quemaba ni se perturbaba.

A diferencia de los animales, las plantas no pueden moverse físicamente durante un incendio. Sin embargo, poseen mecanismos propios para sobrevivir o recuperarse después de un incendio. Estas estrategias se clasifican en tres tipos: resistencia (las partes aéreas sobreviven al fuego), recuperación (evitan la mortalidad mediante la brotación) y reclutamiento (germinación de semillas tras el incendio). El fuego actúa como un filtro que selecciona diferentes características de respuesta. ^{[ 8 ]}

Resistir

Corteza gruesa

El fuego afecta a las plantas de forma más directa a través del daño térmico. Sin embargo, nuevos estudios indican que la falla hidráulica mata a los árboles durante un incendio, además de las quemaduras. Las altas temperaturas cortan el suministro de agua a la copa y causan la muerte del árbol . Afortunadamente, la corteza gruesa puede proteger a las plantas porque mantiene los tallos alejados de las altas temperaturas. ^{[ 8 ]} Bajo la protección de la corteza, el tejido vivo no tendrá contacto directo con el fuego y la tasa de supervivencia de las plantas aumentará. La resistencia al calor es una función de la difusividad térmica de la corteza (una propiedad de la especie) y del grosor de la corteza (que aumenta exponencialmente con el grosor de la corteza). ^{[ 9 ]} La corteza gruesa es común en especies adaptadas a regímenes de incendios superficiales o de baja severidad . Por otro lado, las plantas en regímenes de incendios de copa o de alta severidad suelen tener cortezas más delgadas porque no tiene sentido invertir en una corteza gruesa sin que confiera una ventaja en la supervivencia. ^{[ 8 ]}

Ramas que se podan solas

La autopoda es otra característica de las plantas que les permite resistir el fuego. Las ramas que se autopodan pueden reducir la probabilidad de que el fuego superficial alcance la copa, ya que se eliminan los combustibles que sirven de escalera. Las ramas que se autopodan son comunes en regímenes de incendios superficiales o de baja intensidad. ^{[ 8 ]}

Recuperar

yemas epicórmicas

Las yemas epicórmicas son yemas latentes que se encuentran bajo la corteza o incluso más profundamente. ^{[ 10 ]} Las yemas pueden activarse y crecer debido a estrés ambiental como incendios o sequías. ^{[ 11 ]} Esta característica puede ayudar a las plantas a recuperar rápidamente sus copas después de un incendio. Por ejemplo, los eucaliptos son conocidos por esta característica. La corteza puede ser removida o quemada por incendios severos, pero las yemas aún pueden germinar y recuperarse. Esta característica es común en regímenes de incendios superficiales o de baja severidad. ^{[ 8 ]}

lignotúberes

No todas las plantas tienen corteza gruesa y yemas epicórmicas. Pero para algunos arbustos y árboles, sus yemas se encuentran bajo tierra, las cuales pueden rebrotar incluso cuando los tallos mueren por el fuego. ^{[ 8 ]} Los lignotúberes , estructuras leñosas alrededor de las raíces de las plantas que contienen muchas yemas latentes y nutrientes como el almidón, son muy útiles para que las plantas se recuperen después de un incendio. ^{[ 12 ] [ 13 ]} En caso de que el tallo haya sido dañado por un incendio, las yemas brotarán formando brotes basales . Las especies con lignotúberes se ven a menudo en regímenes de incendios de copa o de alta severidad (por ejemplo, chamizo en chaparral ).

Propagación clonal

La propagación clonal suele desencadenarse por incendios y otras formas de eliminación de tallos aéreos. Las yemas de la planta madre pueden desarrollarse en brotes basales o retoños a partir de raíces a cierta distancia de la planta. El álamo temblón y la secuoya californiana son dos ejemplos de propagación clonal. ^{[ 8 ]} En las comunidades clonales, todos los individuos se desarrollaron vegetativamente a partir de un único ancestro en lugar de reproducirse sexualmente. Por ejemplo, el Pando es una gran colonia clonal de álamos temblones en Utah que se desarrolló a partir de un único álamo temblón. Actualmente hay más de 40 000 troncos en esta colonia, y el sistema radicular tiene entre 9 000 y 80 000 años de antigüedad. ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]}

Recluta

Serotiny

La serotinia es una estrategia de dispersión de semillas en la que la diseminación de las semillas se estimula por desencadenantes externos (como incendios) en lugar de por la maduración natural. ^{[ 17 ]} En las plantas serótinas, las semillas están protegidas por estructuras leñosas durante los incendios y germinan después del fuego. Este rasgo se puede encontrar en géneros de coníferas tanto en el hemisferio norte como en el sur, así como en familias de plantas con flores (por ejemplo, Banksia ). La serotinia es un rasgo típico en regímenes de incendios de copa o de alta severidad. ^{[ 8 ]}

El fuego estimuló la germinación.

Muchas especies persisten en un banco de semillas del suelo de larga duración y se estimulan para germinar mediante la escarificación térmica o la exposición al humo.

Floración estimulada por el fuego

Una estrategia menos común es la floración estimulada por el fuego .

Dispersión

Las especies con una gran capacidad de dispersión por el viento y producción de semillas suelen ser las primeras en aparecer tras un incendio u otra alteración del suelo. Por ejemplo, la epilobio es común en las zonas quemadas del oeste de Estados Unidos.

El régimen de incendios ejerce un fuerte filtro sobre qué especies de plantas pueden encontrarse en una localidad determinada. ^{[ 8 ]} Por ejemplo, los árboles en regímenes de alta severidad suelen tener corteza delgada, mientras que los árboles en regímenes de baja severidad suelen tener corteza gruesa. Otro ejemplo es que los árboles en regímenes de incendios superficiales tienden a tener yemas epicórmicas en lugar de yemas basales. Por otro lado, las plantas también pueden alterar los regímenes de incendios. Los robles, por ejemplo, producen una capa de hojarasca que ralentiza la propagación del fuego, mientras que los pinos crean una capa de humus inflamable que aumenta la propagación del fuego. ^{[ 8 ]} De manera más profunda, la composición de especies puede influir en los regímenes de incendios incluso cuando el clima permanece inalterado. Por ejemplo, en las montañas Cascade se pueden encontrar bosques mixtos compuestos por coníferas y chaparral. Las coníferas arden con incendios superficiales de baja severidad, mientras que el chaparral arde con incendios de copas de alta severidad. ^{[ 18 ]} Irónicamente, algunos árboles pueden "utilizar" los incendios para ayudarlos a sobrevivir durante la competencia con otros árboles. Los pinos, por ejemplo, pueden producir capas de hojarasca inflamables, lo que les ayuda a sacar ventaja durante la competencia con otras especies menos adaptadas al fuego. ^{[ 8 ]}

Se cree que los pastizales del oeste de Sabah , los bosques de pinos de Malasia y los bosques de casuarina de Indonesia son el resultado de períodos de incendios anteriores. ^{[ 19 ]} La hojarasca de chamizo tiene un bajo contenido de agua y es inflamable, y el arbusto brota rápidamente después de un incendio. ^{[ 3 ]} Los lirios del Cabo permanecen latentes hasta que las llamas eliminan la cubierta y luego florecen casi de la noche a la mañana. ^{[ 20 ]} Las secuoyas dependen de incendios periódicos para reducir la competencia, liberar semillas de sus conos y limpiar el suelo y el dosel para el nuevo crecimiento. ^{[ 21 ]} El pino caribeño en los pinares de las Bahamas se ha adaptado y depende de incendios superficiales de baja intensidad para su supervivencia y crecimiento. Una frecuencia óptima de incendios para el crecimiento es cada 3 a 10 años. Los incendios demasiado frecuentes favorecen a las plantas herbáceas , y los incendios poco frecuentes favorecen a las especies típicas de los bosques secos de las Bahamas . ^{[ 22 ]}

Los estudios filogenéticos indicaron que los rasgos adaptativos al fuego han evolucionado durante mucho tiempo (decenas de millones de años) y que estos rasgos están asociados al medio ambiente. En hábitats con incendios superficiales regulares, especies similares desarrollaron rasgos como corteza gruesa y ramas que se podan solas. En regímenes de incendios de copas, los pinos han desarrollado rasgos como la retención de ramas muertas para atraer el fuego. Estos rasgos se heredan de los ancestros sensibles al fuego de los pinos modernos. ^{[ 8 ]} Otros rasgos, como la serotinia y la floración estimulada por el fuego, también han evolucionado durante millones de años. ^{[ 8 ]} Algunas especies son capaces de usar la inflamabilidad para establecer sus hábitats. Por ejemplo, los árboles que evolucionaron con rasgos que les permiten tolerar el fuego pueden "sacrificarse" durante los incendios. Pero también provocan que el fuego se propague y mate a sus vecinos menos inflamables. Con la ayuda de otros rasgos adaptativos al fuego, como la serotinia, los árboles inflamables ocuparán el hueco creado por los incendios y colonizarán el hábitat. ^{[ 23 ] [ 24 ]}

Así como las plantas pueden alterar los regímenes de incendios, los animales también influyen en ellos. Por ejemplo, los animales que pastan consumen combustible para los incendios y reducen la probabilidad de que se produzcan en el futuro. Muchos animales desempeñan un papel importante en la configuración de los regímenes de incendios. Los perros de la pradera, por ejemplo, son roedores comunes en Norteamérica. Son capaces de controlar los incendios al pastar hierbas demasiado cortas para arder. ^{[ 8 ]}

Los incendios no siempre son perjudiciales. Las zonas quemadas suelen tener alimentos de mejor calidad y más accesibles para los animales, lo que los atrae a buscar alimento en hábitats cercanos. Por ejemplo, los incendios pueden matar árboles, y los árboles muertos pueden atraer insectos. Las aves se sienten atraídas por la abundancia de alimento y pueden dispersar las semillas de las plantas herbáceas. Con el tiempo, los grandes herbívoros también proliferarán. Además, los grandes mamíferos prefieren las zonas recién quemadas porque necesitan estar menos atentos a los depredadores. ^{[ 8 ]}

Un ejemplo del uso que hacen los animales del fuego es el milano negro , un ave carnívora que se encuentra en todo el mundo. En las zonas monzónicas del norte de Australia, se dice que los incendios superficiales se propagan, incluso a través de cortafuegos, por la combustión o el humeo de trozos de madera o mechones de hierba ardiendo transportados —posiblemente de forma intencionada— por grandes aves voladoras acostumbradas a cazar presas ahuyentadas por los incendios forestales. Las especies involucradas en esta actividad son el milano negro ( Milvus migrans ), el milano silbador ( Haliastur sphenurus ) y el halcón pardo ( Falco berigora ). Los aborígenes locales conocen este comportamiento desde hace mucho tiempo, incluso en su mitología . ^{[ 27 ]} Hasta la fecha, no existen registros claros de este comportamiento, lo que dificulta la comprobación de las intenciones que lo motivan.

• Ecología del fuego
• Perturbación (ecología)