Incendios forestales en bosques de <i>Araucaria araucana</i>: susceptibilidad de los diferentes tipos forestales a quemarse y mecanismos de retroalimentación causales de la recurrencia de incendios en el contexto actual de cambio climático
Authors:   , Franco María Guadalupe 
Published: August 2022

Los incendios forestales son un componente esencial de la dinámica del paisaje en la Patagonia Andina, donde el mosaico de vegetación refleja la coexistencia de comunidades con distinta propensión a quemarse, incluyendo los bosques de Araucaria araucana (Molina) K. Koch. A pesar de ser una especie resistente al fuego, la ocurrencia de eventos inusuales por su magnitud, extensión o recurrencia podrían comprometer la resiliencia de estos bosques y propiciar procesos de conversión hacia otros tipos de vegetación. En el contexto actual de cambio climático, donde ya hay evidencia de alteraciones en los regímenes de incendio como consecuencia de la preponderancia de temporadas más cálidas y secas, es clave comprender los factores que determinan la dinámica de incendios para sustentar el diseño de estrategias de manejo que optimicen los esfuerzos de conservación. Si bien la evidencia indica que los bosques mixtos de A. araucana con Nothofagus pumilio (Poepp. & Endl.) Krasser tienden a quemarse con severidad moderada a alta, no queda claro cuáles son los factores que determinan la ocurrencia de uno u otro nivel de severidad. Aún más, no hay antecedentes que permitan interpretar la dinámica de incendios en bosques puros de A. araucana ni postular un modelo general que abarque la totalidad de tipos forestales de esta especie. Asimismo, si bien hay antecedentes de liberaciones en el crecimiento asociadas a incendios en A. araucana, no se ha explorado el efecto del tipo de incendio sobre la respuesta en el crecimiento y se desconocen los umbrales de daño que definen la resistencia de los individuos al fuego. El objetivo general de esta tesis es determinar la susceptibilidad a quemarse con distinta severidad y la respuesta post-incendio de los bosques de A. araucana para brindar sustento ecológico al manejo de los incendios en la región. Como objetivos específicos, se plantea 1) estimar la severidad de quema en incendios de gran extensión que afectaron bosques de A. araucana por medio de índices calculados a partir de imágenes satelitales, 2) determinar la influencia de las características estructurales, la situación topográfica y el clima en la severidad de quema, 3) evaluar el crecimiento radial post-incendio en individuos de A. araucana en función del daño de copa y la severidad de quema a nivel parcela y 4) proponer un modelo esquemático que describa la ocurrencia de incendios de diferente severidad en estos bosques. Se seleccionaron cuatro incendios de gran extensión que afectaron bosques de A. araucana en los últimos 35 años dentro del área de distribución de la especie en Argentina, dos de los cuales ocurrieron en los años 1987 y 2013, propagándose sobre áreas superpuestas. En las áreas quemadas más recientemente (verano 2013-2014), se realizó un exhaustivo relevamiento a campo de la severidad de quema entre febrero y marzo de 2018 que permitió evaluar el desempeño de distintos índices espectrales calculados a partir de imágenes Landsat y definir umbrales específicos para bosques de Patagonia Norte. Los índices de uso más extendido (dNBR y dNDVI) se asociaron positivamente con cambios en la vegetación inducidos por incendios, aunque esta correspondencia no fue homogénea para todos los tipos de vegetación. El tiempo transcurrido desde el incendio tuvo influencia sobre esta asociación, que fue la más alta cuando la información espectral se obtuvo inmediatamente después del incendio y se debilitó en las posteriores temporadas de crecimiento. En base a estos índices se determinaron umbrales de clase que permitieron generar clasificaciones de alta precisión e identificar sus limitaciones, de modo de proponer una metodología de mapeo de la severidad de quema validada para la región. Los cuatro incendios seleccionados para este estudio, ocurridos en 1987, 2009 y 2013 (dos eventos) fueron incluidos en el análisis de los factores determinantes de la severidad a diferentes escalas. Esto abarcó 645 puntos de muestreo a escala de incendio, 36 parcelas a escala de rodal y 692 individuos a escala de árbol. Mediante el ajuste de modelos lineales generalizados se exploró el efecto de la topografía, la composición y estructura de la vegetación y características de los individuos sobre la severidad de quema y la mortalidad de los árboles. A escala de árbol se encontró que los individuos más pequeños y con copas menos conectadas son más propensos a morir por causa de incendios en comparación con individuos agrupados, con un efecto significativo del año de incendio que sugiere un control top-down ejercido por las condiciones climáticas estacionales y la meteorología durante el incendio. A escala de rodal, la menor mortalidad de los individuos agrupados ejerció un control bottom-up aumentando la probabilidad de quema con severidad baja en parcelas con dosel más conectado y determinando una prevalencia de la severidad alta en áreas con individuos dispersos. Al considerarse el grado de ocupación, la presencia de árboles aislados determinó diferencialmente la severidad: rodales con menor área basal, con doseles continuos, se quemaron con mayor severidad que aquellos con individuos aislados, mientras que lo opuesto ocurrió en rodales con mayor área basal. Por su parte, la baja conectividad vertical pareció determinar una mayor probabilidad de ocurrencia de incendios de severidad moderada. A escala de incendio, los resultados indican que la topografía y la vegetación controlaron fuertemente la heterogeneidad de la severidad dentro del área quemada, en combinación con la influencia de los controles top-down ejercidos por las condiciones climáticas y meteorológicas en las que ocurrieron los eventos. Estos resultados permitieron identificar controles del tipo top-down y bottom-up sobre la severidad de quema en estos boques. Para la evaluación de la respuesta post-incendio en el crecimiento radial, en febrero de 2019 se realizó un muestreo dendrocronológico de individuos vivos de A. araucana con distinto grado de daño de copa (<30%, 30-60% y > 60% de copa quemada), en áreas quemadas con distinta severidad (alta, moderada, baja) en los incendios más recientes (verano 2013-2014). Los resultados sugieren que la respuesta del crecimiento radial a los incendios es variable en términos de tipo y magnitud, incluso dentro del mismo individuo, y se asocia principalmente al nivel de daño, a características del árbol y su entorno inmediato, indistintamente de la severidad de quema en el rodal. La ausencia de anillos de crecimiento fue más probable a mayor daño de copa y al disminuir la cantidad de competidores en el entorno. El cambio en el crecimiento se relacionó con el nivel de daño y características propias del árbol: se observó una tendencia a la supresión del crecimiento radial en individuos con daño de copa superior a 60%, mayor crecimiento previo y copas cónicas, mientras que las liberaciones predominaron en árboles con copas intermedias y aparasoladas. La especie muestra signos de alta resistencia y resiliencia y tiende a aprovechar los recursos liberados por el incendio rápidamente, siendo elevado el umbral de daño que determina que la respuesta sea negativa. Los resultados de esta tesis contribuyen a la interpretación de la dinámica de incendios en bosques de A. araucana, permitiendo identificar factores asociados a la severidad de quema a distintas escalas y describir los tipos de respuesta esperables en el crecimiento radial de individuos en función del daño de copa. Complementariamente, este trabajo aporta sustento metodológico a la evaluación del impacto de incendios por medio de sensores remotos en los bosques de Patagonia Norte y a la derivación de deducciones a partir de evidencia dendrocronológica para la reconstrucción de historia de incendios, particularmente relevante en un régimen de severidad mixta como el de estos bosques.