CUANDO ACABAN LAS LLAMAS Y EL HUMO EL PAPEL DE LAS CENIZAS SEGÚN TRES JÓVENES INVESTIGADORES

Merche B. Bodí, Victoria Balfour y Paulo Pereira

A la izquierda, Javier Riera, Agullent-AC, 2011. Fotografía sobre papel, 82 x 120 cm.

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La imagen que nos queda a todos inmediatamente desción del estado del ecosistema tras un incendio y para pués de un incendio forestal es la de un paisaje en blanco actuar más cuidadosamente. y negro con un suelo cubierto de ceniza grisácea. Las cenizas cubren el suelo y suelen acumularse allá donde ■ PAULO PEREIRA Y LOS EFECTOS DEL FUEGO más biomasa había. Son el producto de la combustión de la vegetación viva y muerta, y están compuestas por Paulo Pereira es portugués y fue estudiante de doctorado material orgánico carbonizado y material mineral. en la Universidad de Barcelona. Desde 2010 es doctor en Tras un incendio, el paisaje y el ecosistema cambian Geografía Física y trabaja en la Universidad de Vilna, en de repente. Los elementos que controlaban el funcionaLituania. Ha estudiado algunas características físicas y miento hidrológico y el ciclo de nutrientes han cambiado químicas de las cenizas según la severidad del fuego y y las cenizas adquieren un papel fundamental en el ecola vegetación originaria, tanto cenizas procedentes de insistema. A pesar de este papel clave, las cenizas han sido cendios forestales como de quemas prescritas o producilas grandes olvidadas. Hasta ahora, das en el laboratorio. Según Paulo, solo se habían hecho análisis sobre las cenizas son más que el residuo su papel en el ciclo de los nutriende la vegetación tras un incendio «TRAS UN INCENDIO, EL tes. Los motivos del retraso en el forestal, son uno de los principales PAISAJE Y EL ECOSISTEMA estudio de las cenizas se explican factores de la recuperación del ecoCAMBIAN Y LAS CENIZAS porque son un material heterogésistema. ADQUIEREN UN PAPEL neo (orgánico y mineral) que camLa característica más visible de FUNDAMENTAL» bia rápidamente cuando interactúa la ceniza es el color. De acuerdo con la atmósfera, y al hecho de con los resultados de Pereira, este que son efímeras ante el ataque del simple atributo aporta mucha inagua y del viento. Por ello, el estudio de las cenizas reformación sobre los efectos de las cenizas en el ecosistequiere un muestreo rápido, lo que implica tener el expema. Generalmente, a temperaturas menores de 300 ºC se rimento diseñado y el equipo listo para entrar en acción. produce ceniza enrojecida. A más de 300 ºC pasa a ser Tres jóvenes investigadores nos encargamos de esta negra y gris, hasta 500-550 ºC, cuando es blanca. Así, tarea de caracterizar las cenizas y analizar cuáles son utilizando el color de las cenizas como parámetro, posus efectos en el ecosistema, especialmente en el suelo. demos cuantificar la severidad del fuego y los posibles Cada uno tenemos un punto de vista distinto, pero nuesefectos de los incendios en un ecosistema. Por tanto, si tros trabajos se complementan. Así, los conocimientos la ceniza depositada en el suelo tiene un color negro, sigadquiridos podrán ser utilizados para mejorar la evaluanifica que la severidad del incendio no ha sido elevada

cuando se quema el bosque

Las cenizas tienen un papel fundamental en el ecosistema inmediatamente después de un incendio forestal. Les resultados obtenidos de las cenizas abren nuevas perspectivas e interpretaciones sobre la evaluación y efectos de los incendios. La naturaleza de las cenizas varía según la vegetación originaria y la temperatura de combustión, de manera que la capa acumulada presenta diferentes características en cuanto a color, composición mineral, medida, reacciones químicas, repelencia al agua y grosor. Esta variabilidad en las características de las cenizas explica los diferentes efectos producidos en cada ecosistema.

Colores Pinus pinea

Pinus pinaster

10 YR 3/3

10 YR 5/3

10 YR 4/4

5 YR 2.5/2

5 YR 2.5/2

5 YR 2.5/2

5 YR 2.5/1

5 YR 2.5/2

5 YR 2.5/2

5 YR 2.5/1

5 YR 2.5/1

5 YR 2.5/1

5 YR 3/1

5 YR 3/1

5 YR 3/1

10 YR 4/1

5 YR 3/1

5 YR 3/1

10 YR 7/2

10 YR 6/1

10 YR 7/2

10 YR 7/2

10 YR 7/2

10 YR 7/1

Quercus suber

150

200

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Temperatura (oC)

© Paulo Pereira

300

350

400

450

550 Arriba, ceniza rojiza y negra, y debajo, ceniza gris y blanca. Las cenizas blancas indican altas intensidades de fuego y son más minerales que las negras, que indican una baja intensidad del fuego y una composición más orgánica.

© Paulo Pereira

500 © Paulo Pereira

cuando se quema el bosque

250

10 YR 8/1 10 YR 7/2 10 YR 8/1 Cambios en el color de las cenizas según el gradiente de temperatura en Quercus suber, Pinus pinea y Pinus pinaster.

za producida a temperaturas bajas no son muy distintos de los nutrientes que conforman la hojarasca, pero y que seguramente el bosque no necesita ninguna interla estructura del carbón orgánico es diferente a causa vención para recuperarse. de los procesos de pirólisis, de manera que se constituDurante la combustión se produce la mineralización yen formas más resilientes, como el black carbon, que de la materia orgánica, es decir, la materia orgánica se ejerce un papel importante en la reserva de carbono a convierte total o parcialmente en una estructura inorgálargo plazo. Por otra parte, la ceniza producida a temnica mineral. Así, la mineralización es una liberación peraturas entre 300-400 ºC libera cantidades considesúbita de nutrientes que pasan a estar disponibles para rables de calcio y magnesio, dos de los nutrientes más ser utilizados por las plantas. No obstante, los nutrientes importantes para el crecimiento de también son más vulnerables a polas plantas. A temperaturas más sibles pérdidas en el agua de escoelevadas (>400 ºC), las cenizas rrentía o por lixiviación. Además, «LA CARACTERÍSTICA son casi completamente minerales, si la concentración de nutrientes en MÁS VISIBLE DE LA y el sodio, potasio, silicio y azufre estos flujos es elevada, tanto cursos CENIZA ES EL COLOR. son los elementos más comunes. de agua como embalses pueden reLa presencia de carbón es residual. sultar contaminados. UTILIZANDO EL COLOR Ligando esta información con la Los componentes orgánicos y PODEMOS CUANTIFICAR anterior vemos que el análisis del minerales de las cenizas cambian LA SEVERIDAD DEL FUEGO color de las cenizas nos puede dar según el tipo de vegetación y la Y SUS POSIBLES EFECTOS no solo una estimación indirecta temperatura de combustión. Los EN UN ECOSISTEMA» de la severidad del incendio, sino nutrientes que componen la ceni-

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B

A Centímetro superior de una sección fina de suelo franco-arenoso (A) con áreas ampliadas en luz transmitida (B1, C1) y la luz polarizada transversal (B2, C2). En la imagen se muestra cómo la ceniza blanca rellena los poros entre las partículas grandes de ceniza y las partículas de suelo. La ceniza blanca es de color blanco brillante a la luz de polarización transversal a causa de la presencia de calcita.

C1

1 mm 1 mm

B2

C2

100

300 oC 500 oC 700 oC 900 oC

80

60

40 Fuente: Victoria Balfour

Porcentaje (%)

La ceniza también es un factor clave para entender las alteraciones en la escorrentía y las tasas de erosión postincendio en cuencas forestales. Estas alteraciones pueden generar un considerable impacto humano y social, como el riesgo de inundaciones y arrastre de sedimentos, con el consiguiente efecto en los suministros públicos de agua como los embalses, que pierden capacidad de almacenamiento, y la reducción de la calidad del suelo en los bosques. Aunque estos factores que alteran la hidrología postincendio están bien estudiados, aún hay imprecisiones, como la no consideración hasta ahora de las cenizas acumuladas en la superficie del suelo. En general los científicos están de acuerdo en que las cenizas alteran la respuesta hidrológica postincendio, aunque la literatura es contradictoria. La opinión más común es que sellan la superficie del suelo y la escorrentía aumenta, pero otros estudios sugieren que la capa de ceniza reduce temporalmente la escorrentía, ya que almacena el agua de la lluvia y protege el suelo subyacente. Com-

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■ VICKY BALFOUR Y LA RELACIÓN ENTRE CENIZAS E HIDROLOGÍA

1 mm

1 mm

© Victoria Balfour

también qué nutrientes estarán potencialmente disponibles tras un incendio. Sin embargo, Paulo ha comprobado que la misma especie localizada en diferentes ecosistemas no tiene la misma resistencia a un incendio y puede ser, incluso, más inflamable según el tipo de hoja. De esto interpretamos que el color, los minerales liberados y en general los efectos del incendio no dependen solo de la especie afectada y de la temperatura de combustión sino también del ecosistema específico.

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© Victoria Balfour

C

20

0 0

10

100

1.000

10.000

Tamaño de las partículas (μm)

Distribución del tamaño de las partículas de ceniza producida en el laboratorio a diferentes temperaturas. A más intensidad del fuego, menor diámetro de los granos de las cenizas hasta 900 oC , que cambia la tendencia.

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© Victoria Balfour © Victoria Balfour

© Victoria Balfour © Victoria Balfour

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prender esta aparente contradicción es uno de los objetivos de las dos estudiantes de doctorado, Victoria Balfour, en la Universidad de Montana (EE UU), y Merche B. Bodí, en la Universitat de València. Según los resultados de Victoria, una capa de ceniza fina (