Foto: Theresa McGee en Pixabay 

La lesión de la copa de los árboles por los incendios forestales tiene enormes consecuencias ecológicas, pero no es tan simple como parece a primera vista. Este artículo explica cómo los incendios dañan las copas de los árboles, sugiere definiciones comunes y describe las consecuencias del fuego en los árboles y los ecosistemas.

El follaje muerto de las coronas quemadas es una de las firmas más conspicuas de los incendios forestales. A nivel mundial, el quemado de la corona por incendios en sabanas, bosques y bosques causa estrés y muerte en los árboles en diversos taxones. El término quemadura de la corona, sin embargo, se define de manera inconsistente y ambigua en la literatura, lo que genera confusión e interpretación contradictoria de los resultados. Además, los mecanismos subyacentes que causan la muerte del follaje por fuego son poco conocidos. 

Las consecuencias del quemado de la corona (alteraciones en los procesos fisiológicos, biogeoquímicos y ecológicos y las vías de recuperación de los ecosistemas) permanecen en gran parte sin examinar. La mayoría de las investigaciones sobre el tema asumen que el mecanismo de muerte de las hojas y los brotes es la exposición a temperaturas letales del aire, con pocas mediciones directas de los umbrales de calentamiento letal. Las brechas de información notables incluyen cómo la transferencia de energía daña y mata las hojas y los brotes, cómo responden los nutrientes, carbohidratos y hormonas, y qué consecuencias fisiológicas conducen a la mortalidad. Aclaramos las definiciones para fomentar el uso de una terminología unificada para el follaje y la necrosis de las yemas resultantes del fuego.

Lea: La guía: Recursos de respuesta y concientización en la lucha contra los incendios: una introducción. 

Revisamos la comprensión actual de los mecanismos físicos que provocan la lesión foliar, discutimos las respuestas fisiológicas y exploramos las nuevas consecuencias ecológicas de la lesión de la copa por el fuego. A partir de estos elementos, proponemos las necesidades de investigación para el estudio cada vez más interdisciplinario de los efectos del fuego. Revisamos la comprensión actual de los mecanismos físicos que provocan la lesión foliar, discutimos las respuestas fisiológicas y exploramos las nuevas consecuencias ecológicas de la lesión de la copa por el fuego. A partir de estos elementos, proponemos las necesidades de investigación para el estudio cada vez más interdisciplinario de los efectos del fuego. Revisamos la comprensión actual de los mecanismos físicos que provocan la lesión foliar, discutimos las respuestas fisiológicas y exploramos las nuevas consecuencias ecológicas de la lesión de la copa por el fuego. A partir de estos elementos, proponemos las necesidades de investigación para el estudio cada vez más interdisciplinario de los efectos del fuego.

Citación

Varner, J. Morgan; Hood, Sharon M .; Aubrey, Doug. PAG.; Yedinak, Kara; Hiers, J. Kevin; Jolly, W. Matthew; Shearman, Timothy M .; McDaniel, Jennifer K .; O’Brien, Joseph J .; Rowell, Eric M. 2021. Daño de la copa de los árboles por incendios forestales: causas, medición y consecuencias ecológicas y fisiológicas. Nuevo fitólogo. https://doi.org/10.1111/nph.17539.

Lesiones en la Copa de los Árboles por Incendios Forestales: Causas, Medición y Consecuencias Ecológicas y Fisiológicas

Resumen Ejecutivo

El presente documento sintetiza el análisis de las lesiones en las copas de los árboles causadas por incendios forestales, un fenómeno global que impacta la salud de los ecosistemas, la resiliencia y los ciclos biogeoquímicos. A pesar de ser una firma visible y común de los incendios, el término «marchitamiento de la copa» (crown scorch) carece de una definición estandarizada en la literatura científica, lo que genera confusión interdisciplinaria.

Los hallazgos críticos indican que la mortalidad de las hojas y yemas no depende únicamente de alcanzar un umbral de temperatura (tradicionalmente fijado en 60°C), sino de la dosis de energía térmica (flujo de calor acumulado). Las consecuencias de estas lesiones van más allá de la mortalidad inmediata, afectando el crecimiento radial, la disponibilidad de nutrientes y las reservas de carbohidratos. Se propone una nueva taxonomía de daños y se subraya la necesidad de integrar técnicas de teledetección avanzadas (como LiDAR) para superar las limitaciones de las estimaciones oculares tradicionales.

Taxononía de las Lesiones de la Copa

Para facilitar la investigación integrada y la comparación entre taxones, se proponen definiciones claras basadas en los síntomas visuales y el impacto fisiológico:

Término	Definición
Lesión total de la copa	La porción de la copa (follaje, yemas, ramas) muerta o dañada por el fuego. Es la suma del marchitamiento, la muerte de yemas y el consumo.
Marchitamiento de la copa (Crown scorch)	Follaje que muere pero no es consumido. Las hojas se tornan marrones o rojas a los pocos días del incendio, pero los meristemos pueden sobrevivir.
Muerte de la copa (Crown kill)	Porción de yemas (tejido meristemático) y ramas muertas durante el incendio. Es más consecuente fisiológicamente que el simple marchitamiento.
Consumo de la copa (Crown consumption)	Follaje, yemas y ramas finas consumidos por la combustión con llama o carbonizados. Es el daño más extremo.

Procesos físicos y mecanismos de daño

Transferencia de calor

Durante incendios de superficie de baja a moderada intensidad, la energía se transfiere a la copa principalmente mediante convección impulsada por la flotabilidad y, en menor medida, por radiación. El daño ocurre cuando la acumulación neta de energía eleva la temperatura del tejido vegetal por encima de niveles letales.

Vías de muerte fisiológica

La literatura identifica dos vías principales para la muerte de la copa:

1. Necrosis del tejido: Causada por dosis letales de energía que dañan las membranas celulares, transforman proteínas como la Rubisco y provocan la desecación inmediata. El umbral de 60°C es cuestionable, ya que se ha observado reducción del crecimiento incluso sin alcanzar dicha temperatura, dependiendo del tiempo de exposición.
2. Disfunción del xilema: El fuego puede causar embolias inducidas por el calor o deformación de las paredes celulares del xilema. Esto reduce la conductividad hidráulica, aumentando la tensión en el xilema y provocando el cierre estomático, lo que finalmente conduce a la muerte del follaje por una combinación de fallo hidráulico y agotamiento de carbono.
3. Fallo de la cutícula: El calor puede derretir las ceras epicuticulares (con puntos de fusión tan bajos como 73°C), exponiendo a la planta a una desecación rápida post-incendio incluso si no hubo necrosis interna inmediata.

Cuantificación y modelado: Retos y avances

Limitaciones de las Estimaciones Actuales

Tradicionalmente, el daño se mide mediante estimaciones oculares del porcentaje de volumen de la copa afectado. Este método es propenso a errores en valores intermedios y depende de la experiencia del personal. Además, en especies con refoliación rápida, la ventana de observación es muy breve.

Teledetección y LiDAR

Las nuevas tecnologías ofrecen métodos más objetivos:

• Índices Espectrales: El dNBR (differenced Normalized Burn Ratio) es efectivo para predecir el consumo de copa, aunque tiene dificultades para diferenciar entre marchitamiento y muerte de yemas.
• LiDAR Terrestre y Aéreo: Permite diferenciar entre follaje vivo y muerto mediante la intensidad de retorno del láser y cambios en la distribución de la altura del dosel. Se ha demostrado su utilidad para medir el grosor equivalente de agua, lo que indica cambios en la humedad foliar por estrés térmico.

Aplicaciones de modelado

El modelo clásico de Van Wagner (1973) predice la altura del marchitamiento basándose en la intensidad de la línea de fuego, la temperatura ambiente y el viento. Sin embargo, ignora la arquitectura del árbol y las variaciones morfológicas de las especies (como el grosor de las ramas o el tamaño de las yemas), factores que influyen críticamente en la resistencia al calor.

Consecuencias ecológicas y resiliencia

El impacto de las lesiones de la copa se extiende mucho después de que el fuego se extingue:

• Presupuesto de Nutrientes: Existe una incertidumbre crítica sobre si las hojas marchitas permiten la reabsorción de nutrientes (nitrógeno, carbohidratos labiles) antes de caer. Si no hay reabsorción, el marchitamiento representa una pérdida masiva para el árbol y un pulso de nutrientes inusual para el suelo.
• Crecimiento Radial: Los árboles que sobreviven a lesiones severas muestran reducciones significativas en el crecimiento radial durante los años siguientes debido a la pérdida de capacidad fotosintética.
• Costos de Reconstrucción: La producción de nuevas hojas post-incendio consume reservas de carbohidratos no estructurales (NSC). El agotamiento de estas reservas puede comprometer la osmorregulación y la supervivencia a largo plazo.
• Defensas de la Planta: La producción de resina en especies de Pinus suele disminuir inmediatamente después del daño, para luego aumentar por encima de los niveles previos al incendio, lo que altera la vulnerabilidad a ataques de escarabajos de la corteza.

Prioridades de investigación futura

El análisis identifica vacíos de información críticos organizados por disciplinas:

Disciplina	Preguntas Prioritarias
Comportamiento del Fuego	¿Cómo afecta la arquitectura del árbol a la transferencia de calor convectivo? ¿Cuáles son los flujos de calor horizontales dentro del dosel?
Respuestas Foliares	¿Cuál es la capacidad de reabsorción de nutrientes de las hojas marchitas? ¿Cuál es el costo fisiológico de la pérdida de fotosíntesis frente a la construcción de nuevas hojas?
Rasgos Adaptativos	¿Cómo difiere la susceptibilidad al marchitamiento entre especies y edades (juveniles vs. adultos)?
Medición	¿Cómo pueden las técnicas de teledetección multiespectral diferenciar mejor entre el daño foliar y la supervivencia de las yemas?
Modelado	¿Cuáles son las propiedades térmicas críticas de las yemas y tallos que influyen en las tasas de transferencia de calor?

Conclusión

El estudio de las lesiones de la copa está en una frontera crítica. Se requiere una transición desde modelos basados en umbrales de temperatura simples hacia enfoques mecanísticos basados en dosis de energía y rasgos funcionales de las plantas. Comprender estos mecanismos es esencial para predecir la mortalidad de los árboles y la recuperación de los ecosistemas en un mundo con regímenes de fuego cambiantes.