Los científicos y los administradores de recursos presumen desde hace tiempo que los incendios forestales de baja gravedad y las quemaduras prescritas son inofensivos para los suelos, pero este puede no ser el caso, según una nueva investigación.
Según dos nuevos estudios realizados por un equipo de la Universidad de California, Merced UCM y el Desert Research Institute DRI, las quemaduras de baja gravedad, en las que el fuego se mueve rápidamente y la temperatura del suelo no supera los 250oC 482oF- Causar daños en la estructura del suelo y la materia orgánica de formas que no son aparentes inmediatamente después de un incendio.
"Cuando tienes un fuego de alta gravedad, quemas la materia orgánica del suelo y el impacto es inmediato", dijo Teamrat Ghezzehei, Ph.D., investigador principal de los dos estudios y profesor asociado de física del suelo ambientalen UCM ". En un incendio de baja gravedad, la materia orgánica no se quema y no hay destrucción visible de inmediato. Pero la quema debilita la estructura del suelo y, a menos que regrese más tarde y observe cuidadosamentela tierra, no notarías el daño "
El investigador DRI Markus Berli, Ph.D., Profesor Asociado de Investigación de Ciencias Ambientales, se interesó en estudiar este fenómeno mientras visitaba un área quemada cerca de Ely, Nevada en 2009, donde hizo la observación inesperada de que unla gravedad del incendio provocó daños en la estructura del suelo en el área quemada. Él y varios colegas de DRI realizaron un estudio de seguimiento sobre otra quemadura controlada en el área, y descubrieron que la estructura del suelo parecía estar bien inmediatamente después de un incendio pero se deterioró durantelas semanas y meses que siguieron. Berli se unió a Ghezzehei y un equipo de la UCM que incluía al estudiante graduado Mathew Jian y al profesor asociado Asmeret Asefaw Berhe, Ph.D., para investigar más a fondo.
El suelo consiste en partículas minerales grandes y pequeñas grava, arena, limo y arcilla que están unidas por materia orgánica, agua y otros materiales para formar agregados. Cuando los agregados del suelo están expuestos a incendios severos, la materia orgánica se quema,alterando la estructura física del suelo y aumentando el riesgo de erosión en áreas quemadas En áreas de quemaduras de baja gravedad donde la materia orgánica no experimenta pérdidas significativas, el equipo se preguntó si la estructura del suelo se estaba degradando por otro proceso, como por ejemplola ebullición del agua contenida en los agregados del suelo?
En un estudio publicado en Cartas de Investigación Geofísica AGU en mayo de 2018, el equipo de UCM-DRI investigó esta pregunta, utilizando muestras de suelo de un área forestal no quemada en el condado de Mariposa, California y de matorrales no quemados en el condado de Clark, Nevada para analizar los impactos de los incendios de baja gravedad en el sueloestructura. Calentaron los agregados del suelo a temperaturas que simulaban las condiciones de un incendio de baja gravedad 175oC / 347oF durante un período de 15 minutos, luego buscaron cambios en la presión interna de los poros y la resistencia a la tracción la fuerza requerida para tirar delagregado aparte.
Durante el experimento, observaron que la presión de poro dentro de los agregados del suelo aumentó a un pico cuando el agua hirvió y se vaporizó, luego cayó cuando los enlaces en los agregados del suelo se rompieron y el vapor escapó. Las mediciones de resistencia a la tracción mostraron que los agregados del suelo más húmedos habían sidodebilitado más que muestras de suelo más seco durante este proceso.
"Nuestros resultados muestran que el calor producido por incendios de baja severidad es en realidad suficiente para dañar la estructura del suelo, y que el daño es peor si los suelos están húmedos", explicó Berli. "Esta es información importante para los administradores de recursos porqueimplica que las quemaduras prescritas y otros incendios que ocurren durante las épocas más húmedas del año pueden ser más dañinos para los suelos que los incendios que ocurren durante las épocas de sequía ". A continuación, el equipo de investigación se preguntó cuál era el impacto de esta degradación estructural en la materia orgánica.la estructura del suelo normalmente protege. La materia orgánica del suelo se compone principalmente de microbios y tejido vegetal en descomposición, y contribuye a la estabilidad general y la capacidad de retención de agua de los suelos.
En un segundo estudio que se publicó en Fronteras en Ciencias Ambientales a fines de julio, el equipo de investigación de UCM-DRI realizó experimentos de quema simulados para debilitar la estructura de los agregados del suelo y probó los suelos en busca de cambios en la calidad y cantidad de varios tipos de materia orgánica durante un período de 70 días.
Descubrieron que el calentamiento de los suelos condujo a la liberación de carbono orgánico a la atmósfera como CO2 durante las semanas y meses posteriores al incendio, y nuevamente encontraron que los niveles más altos de degradación ocurrieron en suelos que estaban húmedos. Esta pérdida de carbono orgánicoes importante por varias razones, explicó Ghezzehei.
"La pérdida de materia orgánica del suelo a la atmósfera contribuye directamente al cambio climático, porque ese carbono se libera como CO2", dijo Ghezzehei. "La materia orgánica que se pierde debido a los incendios también es la reserva más importante de nutrientes para el suelomicroorganismos, y es el pegamento que mantiene unidos los agregados del suelo. Una vez que pierdes la estructura, suceden muchas otras cosas. Por ejemplo, la infiltración se vuelve más lenta, obtienes más escorrentía, tienes erosión ".
Aunque los hallazgos del equipo de investigación mostraron varios efectos perjudiciales del fuego en los suelos, se sabe que los incendios forestales de baja gravedad y las quemaduras prescritas benefician a los ecosistemas de otras maneras: reciclando nutrientes en el suelo y deshaciéndose de la vegetación cubierta, por ejemplo.Berli dice que aún no está claro si los impactos negativos en el suelo asociados con estos incendios de baja gravedad superan a los positivos, pero el equipo espera que los resultados de su investigación ayuden a informar a los administradores de la tierra mientras manejan los incendios forestales y planifican las quemaduras prescritas.
"Hay muy poco combustible en áreas áridas y semiáridas, y por lo tanto los incendios tienden a ser de corta duración y relativamente bajos en temperatura máxima", dijo Ghezzehei. "En contraste con los incendios calientes y que arden durante días y semanas quevemos en las noticias, estos parecen ser benignos y generalmente los tratamos como tales. Nuestro trabajo muestra que los incendios de baja gravedad no son tan inofensivos como pueden parecer ".
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Materiales proporcionado por Instituto de Investigación del Desierto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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