Incendios en ecosistemas del norte de Suramérica: avances en la ecología del fuego tropical en Colombia, Ecuador y Perú.

Se entiende por desastres naturales aquellos cambios violentos o repentinos en la dinámica del medio ambiente, cuyas repercusiones pueden causar pérdidas como de materiales y de vidas, son producto de eventos ambientales en los que no se halla presente la mano del ser humano, como son los terremotos, inundaciones, tsunamis, volcanes, incendios forestales, entre otros.

Un incendio forestal es un fuego de gran magnitud que se propaga sin control en algún terreno forestal, es decir, conformado básicamente por árboles. A diferencia de otros tipos de incendios, se extiende con suma rapidez a través de amplias áreas, cambia de dirección súbitamente y puede sortear obstáculos grandes como ríos y carreteras. Los incendios forestales tienen un gran poder destructivo. 

 Cada vez más se está reconociendo el impacto de las actividades humanas sobre los ecosistemas, que dan lugar a fuertes modificaciones sobre los patrones espaciales de la biodiversidad y sus servicios a nivel global. 

El fuego puede llegar a ser una perturbación trascendental en muchos ecosistemas naturales, como ocurre en ecosistemas mediterráneos y bosques boreales, así como en algunos ecosistemas tropicales como las sabanas. El fuego afecta de forma drástica la biodiversidad, distribución y abundancia de las especies (Chia et al. 2016), influenciando las redes tróficas (Bustamante et al. 2016).

Puede ser un mecanismo natural en muchos ecosistemas, las acciones humanas han alterado los regímenes naturales, llevando a una pérdida de la capacidad de los ecosistemas para proveer servicios ecosistémicos que a su vez ayuden a reducir la intensidad, magnitud y propagación de incendios catastróficos el impacto de las actividades humanas sobre los ecosistemas, dando lugar a fuertes modificaciones sobre los patrones espaciales de la biodiversidad y sus servicios a nivel global. 

La presencia de incendios en las últimas décadas en los trópicos se ha exacerbado en cuanto a número, extensión e intensidad, debido principalmente al cambio climático y la expansión de la frontera agrícola (Thompson et al. 2013)En Sudamérica, el incremento de incendios recientes está asociado con períodos de sequía (Marengo et al. 2008b, Malhi et al. 2009, Asner y Alencar 2010), en particular en la cuenca del Amazonas donde se ha asociado este aumento con eventos climáticos extremos como El fenómeno del Niño  - Oscilación Sur (ENOS) (Ray et al. 2005, Aragão et al. 2007). La región norte de Suramérica y en particular Colombia, Ecuador y Perú, también han sufrido un incremento en la frecuencia y extensión de incendios, aunque han pasado desapercibidos en la literatura.  

TIPOS DE ECOSISTEMAS SEGÚN SU RELACIÓN CON EL FUEGO

No todos los ecosistemas se relacionan igual con el fuego, desde una perspectiva ecológica algunos se benefician por el fuego y otros se ven gravemente afectados, esta relación varía en cuanto a los regímenes naturales de incendios, y con base en esta se pueden clasificar en ecosistemas sensibles al fuego, dependientes del fuego e independientes del fuego (Hardesty et al. 2005). Podemos categorizar los principales biomas y sus ecosistemas de acuerdo con su relación con el fuego (Fig. 1, Tabla 1). 

Una de las mas importantes fuentes de combustible son las hojas muertas, principalmente de Calamagrostis effusa Steud. Cerca del 80 % de la fitomasa epígea puede consistir en material muerto (Cardoso y Schnetter 1976, Hofstede 1995, Hofstede y Rossenaar 1995). 

Las sabanas naturales de Colombia, ecosistemas de tierras bajas que se caracterizan por una estacionalidad marcada en las precipitaciones y la predominancia de vegetación herbácea, con árboles y arbustos en diferentes densidades de cobertura.

Avances en investigación de los patrones, dinámica y causas de los incendios en Colombia, Perú y Ecuador. 

Colombia: Asociados a los análisis sobre la incidencia del fuego y el uso del suelo en Colombia, Gómez et al. (2014) analizaron la relación entre incendios, cultivos de coca, deforestación y aspectos socioeconómicos, encontrando que la mayoría de los cultivos de coca se encuentran en zonas forestales asociadas con fuego, asimismo encontraron una alta correlación entre el fuego y los cultivos ilegales con la deforestación, revelando el potencial de la detección de fuegos de forma remota para predecir posibles ubicaciones de cultivos de coca.

Perú y Ecuador: En los Andes tropicales peruanos, en los distritos de Cusco, Ayacucho y Puno, se han evaluado los patrones espaciales y temporales de los incendios, el tipo de vegetación afectada y la relación de esta perturbación con las alteraciones en la precipitación, así como las emisiones de carbono asociadas a la quema de biomasa durante 12 años, usando herramientas de teledetección como imágenes satelitales e información de anomalías térmicas (Oliveras et al. 2014). En esta región de Perú la mayoría de los incendios ocurrieron durante la época seca, revelando que el clima es el principal impulsor del régimen de fuego, las mayores emisiones de carbono fueron debidas principalmente a la quema de biomasa en áreas boscosas (Oliveras et al. 2014).
EFECTOS DEL FUEGO

Efectos del fuego sobre el aire y emisiones: Son pocos los avances en investigación en los tres países del efecto de los incendios en el aire, pero existen estudios que ayudan a entender un poco esta dinámica. Anaya (2009) analizó la distribución espacial y temporal del área quemada y las emisiones de gases de efecto invernadero producidas por las quemas de biomasa en Colombia para el periodo 2001 a 2006, con información de datos de campo de carga de combustible y el uso de información satelital, encontrando que las emisiones por biomasa quemada representan la mayor fuente de gases de efecto invernadero del país y proceden en su mayoría de la Orinoquia y el Caribe. Aproximaciones sobre las emisiones de gases producidas por los incendios también se han llevado a cabo en Colombia, Chacón (2015) por ejemplo se evaluó los impactos de los incendios forestales en la calidad del aire de las ciudades colombianas de Bogotá, Medellín y Bucaramanga, encontrando que hay una relación clara entre el número de incendios forestales y las concentraciones de material particulado PM10 y PM2.5 registradas en las tres ciudades. 

Efectos del fuego sobre suelos: El fuego no solo impacta la vegetación sino también a las comunidades edáficas, de tal manera que se pueden ver alteradas en su composición, densidad y diversidad (Chamorro y Soto 1987). Otros estudios, que han analizado el efecto del fuego en los microorganismos asociados al suelo, han reportado efectos negativos en la abundancia y en la fijación de nitrógeno y fosforo de grupos funcionales bacterianos, inclusive hasta nueve meses después de la ocurrencia de la perturbación (Sáenz Meneses 2006), debido a las altas temperaturas en el suelo durante el incendio, a la reducción en la calidad del sustrato, a cambios en el pH y a factores microclimáticos post fuego.Para bosques alto andinos de Colombia afectados por incendios forestales, se ha observado que el fuego ha sido un factor determinante para moldear fitofisionomías de porte bajo dominadas por gramíneas y helechos, entre los que se encuentran el helecho

Andropo-gon bicornis L.

Hypoxis decumbens L

Pteridium aquilinum (L.) Kuhn y las hierbas Hypoxis decumbens L y Andropo-gon bicornis L.  (Fernández-Méndezet al. 2016). 

Pteridium aquilinum (L.) Kuhn

Ulex europaeus L

En el caso de los incendios en ecosistemas de páramo, las quemas asociadas al pastoreo son uno de los factores que influyen en mayor medida en la composición y la estructura de la vegetación en estos ecosistemas (Premauer y Vargas 2004). El fuego, en sinergia con el pastoreo, tiene un fuerte impacto a nivel poblacional sobre la mortalidad de individuos en determinadas clases de edades de frailejones  (Espeletia spp.) (Verweij y Kok 1992, Premauer y Vargas 2004). 

Espeletia spp.

En los páramos, en ausencia de quemas, las plantas de Espeletia tienen una mortalidad menor y esta aumenta a medida que aumenta la intensidad del fuego, cuando se presentan fuegos muy intensos se ven afectados los tejidos fundamentales y las plantas mueren, sin embargo, a bajas intensidades se presenta una mortalidad tardía, probablemente debida a la pérdida de hojas aislantes en el tallo, aumentando la susceptibilidad por congelación (Ramsay 2014, Zomer y Ramsay 2018).
En países como Colombia, Ecuador y Perú, es importante identificar como las actividades humanas y el cambio climático están influenciando procesos como los incendios, los cuales impactan de manera severa la estructura, composición e integridad de los bosques, la diversidad local y el clima global.Se identifican aun vacíos de información que impiden el diseño apropiado de estrategias de conservación que involucren el rol del fuego en los diferentes ecosistemas, por lo tanto, relacionamos a continuación los temas específicos que se consideran que deberían ser abordados en investigaciones futuras.

1. El avance del conocimiento tecnológico en las herramientas de teledetección y en los sistemas de información geográfica, ha permitido reconocer un aumento de la incidencia de fuegos en ecosistemas sensibles o independientes al fuego; 

2. No se tiene claridad sobre el cambio del régimen del fuego en ecosistemas dependientes del fuego, ni hay conocimiento del rol del fuego en las áreas de transición entre ecosistemas sensibles al fuego y dependientes del fuego, como es el caso de la transición sabanas– bosques. 

3. Aunque no se hayan cuantificado las alteraciones del régimen del fuego, se ha identificado que éstas han generado cambios en la composición de especies y estructura de los ecosistemas, cambios que traen consecuencias inciertas para la conservación de la biodiversidad y la provisión de servicios ecosistémicos.

Considerando la dinámica de los ecosistemas y los múltiples factores que intervienen en ella, existe la necesidad de promover investigaciones postfuego que abarquen mayores escalas temporales para caracterizar de forma más precisa la dinámica del fuego y sus impactos negativos o positivos en los ecosistemas.

Referencia: Armenteras, D., González, T. M., Vargas, J. O., Elizalde, M. C. M., & Oliveras, I. (2020). Incendios en ecosistemas del norte de Suramérica: avances en la ecología del fuego tropical en Colombia, Ecuador y Perú. Caldasia, 42(1).

Referencias adiccionales: Bustamante MMC, Roitman I, Aide TM, Alencar A, Anderson LO, Aragão L, Asner GP, Barlow J, Berenguer E, Chambers J, Costa MH, Fanin T, Ferreira LG, Ferreira J, Keller M, Magnusson WE, Morales-Barquero L, Morton D, Ometto JPHB, Palace M, Peres CA, Silvério D, Trumbore S, Vieira ICG. 2016. Toward an integrated monitoring framework to assess the effects of tropical forest degradation and recovery on carbon stocks and biodiversity. Glob. Chang. Biol. 22(1):92–109. 

 Malhi Y, Aragão LEOC, Galbraith D, Huntingford C, Fisher R, Zelazowski P, Stich S, McSweeny C, Meir P. 2009. Exploring the likelihood and mechanism of a climate-change-induced dieback of the Amazon rainforest. Proc. Natl. Acad. Sci. 106(49):20610–20615.

Hofstede R, Rossenaar J. 1995. Biomass of grazed, burned and undisturbed páramo grasslands, Colombia. II. Root mass and aboveground: belowground ratio. Arct. Alp. Res. 27(1):13–18.