Incendios Forestales

22
May
2024

Cómo los incendios forestales cambian la química del suelo

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Comprender cómo los incendios forestales cambian el suelo podría ayudar a la recuperación

Fecha:  14 de mayo de 2024

Fuente: Universidad de Stanford

Resumen:

Los incendios forestales graves pueden provocar cambios químicos en el suelo que afectan la recuperación del ecosistema y los riesgos para la salud humana. Un nuevo estudio concluye que una vigilancia y un modelado más amplios de estos cambios podrían servir de base para las estrategias de protección de vidas, propiedades y recursos naturales, y gestión de la vida silvestre.

HISTORIA COMPLETA

Los incendios forestales enormes y duraderos que se han vuelto cada vez más comunes en los últimos años pueden causar cambios en la química del suelo que afectan la contaminación del agua, la calidad del aire y el crecimiento de las plantas. Pero estos cambios están mal monitoreados y rara vez se tienen en cuenta en los esfuerzos de recuperación posteriores a los incendios o en las evaluaciones de riesgos, según un estudio de revisión publicado el 14 de mayo en Nature Reviews Earth & Environment.

El estudio, dirigido por científicos de la Universidad de Stanford y la Universidad Estatal de Colorado, encontró que se necesitan mejores técnicas para monitorear los cambios en el suelo y los ecosistemas circundantes. Este monitoreo mejorado podría informar las decisiones sobre cómo tratar el agua potable procedente de áreas quemadas, apoyar la reforestación y proteger a los trabajadores contra las toxinas durante la limpieza, la reconstrucción o la revegetación.

"En nuestro estudio, combinamos la química orgánica e inorgánica, mientras que gran parte de la investigación sobre incendios generalmente solo considera un área temática", dijo la biogeoquímica del suelo Claudia Ávila, quien codirigió el estudio con Alandra López, PhD '22, mientras ambos investigadores eran becarios postdoctorales en el laboratorio del profesor Scott Fendorf de la Escuela de Sostenibilidad Doerr de Stanford.

"Una mejor comprensión de los mecanismos moleculares en el suelo puede ayudar a explicar, por ejemplo, por qué el agua potable de una cuenca afectada por un incendio forestal es repentinamente más tóxica, o por qué un bosque no regresa", dijo el químico de suelos de la Universidad Estatal de Colorado Thomas Borch, autor principal del estudio.

Impactos climáticos y ecosistémicos

La revisión destaca la evidencia de estudios recientes que sugieren que los incendios forestales pueden liberar más dióxido de carbono a la atmósfera de lo previsto. Los restos similares al carbón vegetal de madera quemada y otros materiales orgánicos, conocidos como carbono negro, pueden no atrapar el dióxido de carbono durante largos períodos, como esperaban los científicos. "El carbono que ha pasado por los incendios forestales y se convierte en carbono negro puede convertirse más fácilmente en dióxido de carbono por los microbios de lo que se pensaba", dijo Fendorf, profesor Terry Huffington en Stanford.

"Desde una perspectiva climática, todavía tenemos una comprensión deficiente de cuánto carbono que queda después de un incendio tiene el potencial de transformarse en gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono", dijo Borch, quien trabajó en el laboratorio de Fendorf como becario postdoctoral hace 20 años.

Los incendios forestales pueden tener muchos beneficios para los ecosistemas, señalan los autores. Algunos incendios pueden aumentar el nitrógeno en los suelos y aumentar la solubilidad en agua del carbono orgánico del suelo, por ejemplo, preparando el escenario para el rebrote. Sin embargo, la recuperación depende de la presencia de otras sustancias químicas. Por ejemplo, ciertos tipos de moléculas orgánicas formadas en el suelo durante los incendios son necesarias para que muchas semillas germinen. Si la química local del suelo y las condiciones del fuego no producen suficiente cantidad de estas moléculas, llamadas karrikins, la revegetación puede atrofiarse.

Otra investigación incluida en la nueva revisión ha demostrado que los incendios forestales pueden duplicar la concentración en el suelo de un grupo de sustancias químicas tóxicas conocidas como hidrocarburos aromáticos policíclicos, que pueden inducir reacciones químicas que inhiben la revegetación. Estos efectos a escala molecular bien podrían explicar el misterio de vastas áreas donde los árboles han luchado por restablecerse después de los incendios forestales en las Montañas Rocosas, dijo Borch.

Los incendios forestales también pueden alterar las propiedades químicas de los materiales inorgánicos, como los metales, dentro de los suelos. El fuego puede convertir los metales en formas peligrosas que se mueven fácilmente a través del medio ambiente, terminando en el aire o en el agua cercana, explicaron los autores, citando la propia investigación reciente de Fendorf y López. Los científicos documentaron altos niveles de una forma peligrosa del cromo metálico en los sitios de incendios forestales como resultado de la transformación inducida por el calor de formas benignas de cromo naturales. En los sitios donde los incendios extremadamente calientes y duraderos cocinaban los suelos a altas temperaturas durante períodos prolongados, el cromo persistió durante muchos meses hasta el siguiente gran evento de lluvia.

Otras investigaciones sobre el cromo indican que después de incendios de menor intensidad, los restos de tejido vegetal y animal en el suelo pueden permitir que la forma tóxica del cromo vuelva a su forma inerte. En conjunto, estos estudios ilustran la realidad más amplia de que los impactos de los incendios forestales en la química del suelo dependen de la naturaleza intrincada del fuego y el paisaje, incluida la duración y la temperatura del fuego.

Predicción y mitigación de los riesgos de incendios forestales

Una vigilancia y un modelado más amplios podrían servir de base para las estrategias de protección de vidas, propiedades y recursos naturales, así como para las decisiones de gestión de la vida silvestre. Ávila ofrece un ejemplo de cómo este enfoque de administración informada podría ayudar a prevenir la lixiviación de metales en los suministros de agua potable. "Al identificar un área que tiene un alto potencial para, por ejemplo, la liberación de cromo, podemos solicitar quemas prescritas que sean de menor intensidad y reduzcan el potencial de incendios de alta intensidad que liberen toxinas", dijo Ávila, quien ahora es profesor asistente de ciencias ambientales y oceánicas en la Universidad de San Diego.

"Si podemos comprender la complejidad de los procesos entrelazados que están ocurriendo tanto en el lado orgánico como en el inorgánico, entonces eso nos ayuda a tener la capacidad de predecir los resultados de diferentes incendios, paisajes y condiciones geológicas", dijo Fendorf.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por la Universidad de Stanford. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.

Referencia de la revista:

Alandra Marie Lopez, Claudia Christine E. Ávila, Jacob P. VanderRoest, Holly K. Roth, Scott Fendorf, Thomas Borch. Conocimientos moleculares e impactos de los cambios químicos del suelo inducidos por incendios forestales. Nature Reviews Tierra y Medio Ambiente, 2024; DOI: 10.1038/s43017-024-00548-8

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Universidad de Stanford. "Cómo los incendios forestales cambian la química del suelo". CienciaDiaria. ScienceDaily, 14 de mayo de 2024. <www.sciencedaily.com/Lanzamientos/2024/05/240514141408.htm>.

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