Introducción
Los incendios
forestales desempeñan un papel muy importante en la dinámica de los ecosistemas
(San Miguel-Ayanz et
al. 2013), tomando en cuenta que estos inciden en
la supervivencia y establecimiento de las plantas y ocurren de manera natural
en los ecosistemas terrestres (Prichard
et al. 2017). Se considera que el fuego es un elemento más de los
ecosistemas forestales, lo que sustenta el concepto moderno de “manejo del
fuego”, donde se tiende a utilizar el fuego a baja intensidad y severidad para
propiciar efectos positivos (p.e. favorecer la regeneración), reduciendo su
dimensión y peligro (Rodríguez
2014). No obstante, los incendios también constituyen
uno de los desastres naturales de mayor escala a nivel mundial (Reilly et al. 2018; Atroshenko
et al. 2019), ocasionando la degradación y
deforestación de bosques y selvas. Los regímenes de incendios (frecuencia,
severidad, época del año, intensidad, tipo de incendios, extensión, etc.) se
han alterado en las últimas décadas debido al continuo aumento de la temperatura
a nivel global (IPCC 2013).
De acuerdo con
esto, se busca tener cierto control en la presencia y recurrencia de incendios,
lo cual está condicionado por la combinación de tres factores necesarios para
que el fuego inicie y se propague (Chávez-Durán et al. 2016): i) un
ambiente de ignición (temperatura, humedad y vientos), ii) una fuente de
ignición (natural o antrópica) y iii) un agente de ignición (combustibles
forestales). Éste último determina el comportamiento del fuego (Fidalgo-González et al. 2019), en función de la cantidad, densidad, grado de combustibilidad,
estratificación y contenido de humedad (Yebra et al. 2005). De igual forma, la distribución y continuidad del material
combustible pueden estar influenciados por la configuración del terreno (Fidalgo-González et al. 2019), en especial con respecto a la exposición, pendiente y altitud. Esta última, combinada con otros factores (p.e. uso del suelo,
temperatura diurna, vegetación), permite determinar la ocurrencia de incendios
forestales (Muñoz-Robles
y Santana-Arias 2018), debido a que al aumentar la
altitud se reduce la presión atmosférica y la temperatura, lo cual se conoce
como gradiente térmico altitudinal (Serrada 2008). A su vez, se observa una
reducción en la presión parcial de oxígeno y un aumento de la humedad relativa,
lo cual propicia una disminución en la velocidad de combustión (Zhang et al. 2012). De esta forma, se puede generar una variación altitudinal de las
cargas de combustibles forestales, que, a su vez, se asocia con una
diferenciación en los regímenes de fuego (Blauw et al. 2017).
De acuerdo con
lo anterior, el objetivo de este estudio fue evaluar la cantidad de
combustibles forestales a diferentes altitudes en un ecosistema forestal de
pino-encino de alta montaña con indicios de fragmentación. Se buscó probar la hipótesis de que existe una correlación
negativa entre la altitud y la carga de combustibles forestales, es decir, que
a medida que incrementa la altitud, la carga de combustibles forestales
disminuye. Esta hipótesis se fundamenta en que los bosques situados en
zonas de mayor altitud se caracterizan por presentar menores temperaturas,
donde la mitad del año se tienen heladas que limitan la disponibilidad de agua,
reduciendo la productividad de combustibles. Esto ocurre a pesar de que, por
las bajas temperaturas, se reduce la tasa de descomposición de los
combustibles, lo que los mantiene en el terreno en un mayor período de tiempo.
Materiales y métodos
Área
de estudio
Esta investigación se realizó en
la Reserva de la Biosfera Volcán Tacaná (REBIVTA), Chiapas, localizada en la
frontera sur de México, con una superficie de 6378.36 ha (DOF
2003) y cuya máxima altitud es de 4100 m. El dosel forestal dominante del
bosque de pino-encino está constituido por Pinus ayacahuite Ehrenb. ex
Schltdl., Pinus hartwegii Lindl., Pinus rudis Endl, Quercus
benthamii A. DC., Quercus sp. y Juniperus standleyi Steyerm.
En algunas zonas se encuentra menor presencia de Pinus pseudostrobus
Lindl. El estrato arbustivo es de baja densidad y se compone de especies como Fuchsia
paniculata Lindl., Lupinus montanus H.B.K., Cornus disciflora
Moc. & Sessé ex D.C. y Stevia lucida var. oaxacana D.C. Las hierbas
más comunes son Campelia zanonia (L.) Sw., Tagetes foetidissima
D.C. y Bromus carinatus Hook. & Arn. El relieve es montañoso y muy
escarpado. El clima es templado húmedo con abundantes lluvias en verano
C(m)(w), con registro de lluvias medias anuales de 1473 mm (SEMARNAT 2013).
Estrategia
de muestreo y ubicación de sitios
Se ubicaron cuatro sitios de muestreo en
un transecto altitudinal (3145, 3623, 3717 y 3825 msnm) en la ladera sur del
volcán Tacaná, donde predomina el bosque de pino-encino (BPE) fragmentado (Fig. 1),
considerando que las diferencias altitudinales definen variaciones en la
vegetación, cobertura, edad, densidad y perturbación del arbolado. No se tomó
en cuenta la presencia de disturbios previos debido a la falta de información
disponible sobre los mismos. De esta manera, los sitios definidos fueron los
siguientes: S1 Bosque encantado, S2 Cueva del oso, S3 El ombligo, S4 Cementerio
de pinos.
Figura 1. Localización del área de estudio y
establecimiento de los sitios de muestreo a diferentes altitudes. S1: Bosque
encantado (3145 msnm); S2: Cueva del oso (3623 msnm); S3: El ombligo (3717
msnm); S4: Cementerio de pinos (3825 msnm).
Figure
1. Location of the study area and establishment of
sampling sites at different altitudes. S1: Bosque encantado (3145 msnm);
S2: Cueva del oso (3623 msnm); S3: El ombligo (3717 msnm); S4: Cementerio de
pinos (3825 msnm).
La diferencia
altitudinal entre los sitios S1 Bosque encantado y S2 Cueva del oso (cuatro
veces mayor respecto a los demás sitios) se debe a la baja variación de
especies asociadas en su intervalo. Por su parte, el sitio S4 Cementerio de
pinos presenta condiciones de un pinar puro debido a su altitud, donde se
encuentra el bosque del pino de las alturas, Pinus
hartwegii Lindl.
Para la
cuantificación de combustibles forestales, en cada sitio se delimitó una
parcela cuadrada de 1 ha (Fig. 2) y se establecieron 20 líneas de muestreo (transectos) de 15 m en
cada una de ellas.
Figura 2. Esquema de muestreo
y diseño de las líneas de intersección para la medición de combustibles leñosos
y hojarasca.
Figure 2. Sampling scheme and design of intersection lines for measuring
woody fuels and leaf litter.
Evaluación
de combustibles leñosos
La medición se
realizó aplicando la técnica de intersecciones planares descrita por Brown (1971),
la cual se basa en cuantificar los combustibles leñosos que intersectan las
líneas de muestreo. Se registraron de acuerdo con su tiempo de retardo (Fig. 2),
es decir, el tiempo que el combustible tarda en perder dos tercios de su
humedad para estar disponible a la ignición (Fosberg 1970; Pettinari y Chuvieco 2016): a) en 15 m, combustibles de 1000 h (diámetro > 7.5 cm); b) en
4 m, combustibles de 100 h (diámetro de 2.5 a 7.5 cm); c) en 1 m, combustibles
de 10 h (diámetro de 0.61 a 2.5 cm) y de 1 h (diámetro de 0 a 0.6 cm). Con
estos datos se calcularon los pesos de combustibles correspondientes empleando
las fórmulas descritas por Sánchez y Zerecero (1983) (Tabla 1).
Tabla 1. Cálculo del peso de combustibles leñosos (Brown 1971; Sánchez y
Zerecero 1983).
Table 1. Calculation of the weight of woody fuels (Brown 1971; Sánchez y
Zerecero 1983).
|
Fórmula
|
Clase
de combustible
|
|
|
1 h
|
|
|
10 h
|
|
|
100 h
|
|
|
1000 h
(firme)
|
|
|
1000 h
(podrido)
|
Evaluación
de combustibles de hojarasca
A diferencia de
los combustibles leñosos, el combustible representado por la hojarasca
superficial (hojas y acículas) y hojarasca en fermentación se evaluó a través
de la colecta de muestras en cuadros de 1 m2, ubicados a 10 m de
cada transecto o línea de muestreo (Fig. 2) y considerando una sola
capa de hojarasca (superficial y en fermentación). Se midió la profundidad de
la hojarasca y se colectaron muestras únicamente en las líneas 5, 10, 15 y 20
de cada sitio (es decir, cuatro repeticiones por sitio). Las muestras fueron
transportadas y secadas en laboratorio a una temperatura de 105 °C durante 24 h
en una estufa de secado IKA OVEN 125 (IKA Works, Alemania) hasta obtener un
peso seco constante, el cual fue referido a Mg ha-1 con la siguiente
ecuación:
donde CH
representa la carga de hojarasca (Mg ha-1), PSH el peso seco medio
de la hojarasca (g) en 1 m2, y 0.01 es el factor de conversión de g
m-2 a Mg ha-1.
Análisis
estadísticos
Con los valores
de carga (Mg ha-1) de combustibles leñosos y de hojarasca se
determinó si existían diferencias estadísticas entre los sitios de muestreo a
lo largo del transecto altitudinal. Para esto, se realizaron los análisis de
varianza (ANOVA) correspondientes, con repeticiones aleatorizadas en cada sitio
con un nivel de confianza de 95%, considerando una distribución normal de los
datos. En caso de haber diferencia estadística, se procedió a realizar la
prueba de Tukey (α <
0.05), cuyos resultados se presentan en forma gráfica. Posteriormente, se
realizó un análisis de regresión y correlación entre los gradientes
altitudinales y las cargas de combustibles (leñosos y hojarasca) para definir
los modelos que mejor representan dicha relación. Los análisis estadísticos se
llevaron a cabo con el programa InfoStat versión 2008 (Di Rienzo et al. 2008).
Resultados
Combustibles leñosos
Combustibles
de 1 h
Los resultados indican que el sitio S1 Bosque encantado, que se
encuentra en la altitud más baja (3145 m), presentó la menor carga de
combustibles de 1 h (0.089 Mg ha-1) y mostró una diferencia
estadística (p = 0.0001) con relación a los otros sitios. Los sitios S2
Cueva del oso, S3 El ombligo y S4 Cementerio de pinos no mostraron diferencias
entre sí, presentando valores de 1.257, 1.131 y 0.737 Mg ha-1,
respectivamente (Fig. 3a).
Combustibles de 10 h
Respecto a los combustibles de 10
h, los sitios S2 Cueva del oso (3623 m) y S4 Cementerio
de pinos (3825 m) reportaron la mayor cantidad de combustible, con un peso seco
total de 6.181 y 6.089 Mg ha-1, respectivamente. Sin embargo, no
se presentan diferencias estadísticas (p = 0.0639) entre los cuatro
sitios muestreados (Fig. 3b).
Combustibles de 100 h
En cuanto a los combustibles de
100 h, el sitio S4 Cementerio de pinos, que se encuentra
en la máxima altitud evaluada, reportó la mayor cantidad de estos combustibles
(11.087 Mg ha-1), seguido del sitio S2 Cueva del oso (9.157 Mg ha-1),
aunque la diferencia entre estos sitios tampoco es significativa. Por otro
lado, la menor carga de combustibles correspondió a los sitios S1 Bosque
encantado y S3 El ombligo 1 (6.295 y 7.726 Mg ha-1
respectivamente) (Fig. 3c).
Combustibles
de 1000 h
Por su parte, los combustibles de 1000 h firmes reportan diferencias
estadísticas (p = 0.0029) con respecto al sitio S3 El ombligo (3717 m)
con una carga superior de 26.772 Mg ha-1. No obstante, entre los
otros tres sitios no se presentan diferencias, reportando las siguientes
cargas: 18.279 Mg ha-1 para el sitio S4 Cementerio de pinos; 15.794
Mg ha-1 para el sitio S1 Bosque encantado y 14.919 Mg ha-1
para el sitio S2 Cueva del oso (Fig. 3d). A
diferencia de los combustibles de 1000 h firmes, los combustibles de 1000 h
podridos no muestran diferencias entre los cuatro sitios de muestreo, con
cargas de peso total que varían entre los 12.988 y 14.235 Mg ha-1 (Fig. 3e).
Total
de combustibles leñosos
Se presentaron diferencias
estadísticas entre sitios para las clases de combustibles leñosos de 1, 100 y
1000 h (firme). Las mayores cargas se presentaron en el sitio S3 El ombligo y
sitio S4 Cementerio de pinos, siendo estos los de mayor altitud. Con relación a
las cargas totales de combustibles leñosos, también se presentaron diferencias
(p = 0.0088), donde el sitio S3 El ombligo reportó la mayor carga (54.52
Mg ha-1), mientras que el sitio S1 Bosque encantado resultó ser el
de menor carga total de combustibles leñosos (39.02 Mg ha-1). Por su
parte, los sitios S2 Cueva del oso y S4 Cementerio de pinos comparten
similitudes con los sitios de mayor y menor carga (Fig.
3f). En general, se encontraron menores cargas de combustibles leñosos
en la altitud más baja, mientras que a altitudes entre 3717 y 3825 m (sitios 3
y 4) se presentaron altas cargas en lo que respecta al material leñoso.
Figura 3. Análisis de varianza y comparación de medias entre los sitios
evaluados para las clases de combustibles leñosos. A: 1 h; B: 10 h; C: 100 h;
D: 1000F (firme); E: 1000P (podrido); F: total de combustibles leñosos. Letras diferentes indican diferencias estadísticas (p < 0.05).
Figure 3. Analysis of variance and comparison of means between the sites
evaluated for the woody fuel classes. A: 1 hour; B: 10 hours; C: 100 hours; D:
1000F (firm); E: 1000P (rotten); F: total woody fuels. Different letters
indicate statistical differences (p < 0.05).
Combustibles de hojarasca
Con respecto al combustible de
hojarasca, el sitio S1 Bosque encantado, que se encuentra en la altitud más
baja, reportó el mayor peso seco total (27.576 Mg ha-1), presentando
diferencias (p < 0.0001) con relación a los otros sitios (Fig. 4a). Mientras tanto, los sitios S2 Cueva del
oso, S3 El ombligo y S4 Cementerio de pinos no presentaron diferencias entre
ellos, mostrando un peso seco total de 14.485, 11.823 y 18.573 Mg ha-1,
respectivamente.
Carga de combustibles totales
Considerando
tanto combustibles leñosos como hojarasca, los análisis estadísticos no
presentaron diferencias (p = 0.1841) entre cargas a lo largo del
transecto altitudinal de la ladera del volcán Tacaná, las cuales oscilaron
entre 59.18 y 68.54 Mg ha-1 (Fig. 4b).
Figura 4. Análisis de
varianza y comparación de medias entre los sitios evaluados para las clases de
combustibles. A: hojarasca, B: combustibles totales (leñosos y hojarasca).
Letras diferentes indican diferencias estadísticas (p < 0.05).
Figure 4. Analysis of variance and comparison of means between the sites
evaluated for the fuel classes. A: leaf litter, B: total fuels (woody and leaf
litter). Different letters indicate statistical differences (p <
0.05).
Ajuste de modelos
Se definieron los modelos
correspondientes para cada uno de los combustibles analizados (Tabla
2). El modelo exponencial presenta el mejor ajuste para los
combustibles leñosos de 1 h (R2= 0.802), seguido por el modelo
polinómico para los combustibles de 100 h (R2= 0.736). Por el
contrario, los combustibles leñosos de 1000 h firmes definieron una correlación
muy baja; no obstante, el modelo correspondiente podría usarse, con cierta
precaución, en altitudes menores a 3600 m.
Tabla 2. Ajuste de modelos no lineales que definieron la regresión entre la
carga de combustibles con respecto a la altitud.
Table 2. Adjustment of non-linear models that defined the regression between
fuel load with respect to altitude.
|
Combustible
|
Modelo
|
Tipo
|
R2
|
|
1h
|
|
Exponencial
|
0.802
|
|
10h
|
|
Potencial
|
0.729
|
|
100h
|
|
Polinómica
|
0.736
|
|
1000F
|
|
Exponencial
|
0.205
|
|
1000P
|
|
Exponencial
|
0.710
|
|
Hojarasca
|
|
Logarítmica
|
0.674
|
Correlación
de combustibles con variación altitudinal
La carga de combustibles leñosos
acumulados en el suelo aumenta conforme incrementa la altitud. Por el
contrario, la carga de los combustibles representados por la hojarasca muestra
una tendencia negativa con la altitud, es decir, las cargas de combustibles en
el suelo forestal tienden a disminuir al incrementar la altitud (Fig. 5).
Figura 5. Correlación entre
los gradientes altitudinales con respecto a las cargas de combustibles muertos
(leñosos y hojarasca).
Figure 5. Correlation between altitudinal gradients with respect to dead fuel
loads (woody and leaf litter).
Discusión
Combustibles
leñosos
Los combustibles finos de 1 h
presentaron la menor carga en el sitio S1 Bosque encantado (el de menor
altitud, a 3145 m), lo cual resultó muy similar a lo reportado en un bosque de
pino-encino en Coahuila, México (Xelhuantzi-Carmona et al. 2011) con cargas de 0.04 a 0.09
Mg ha-1, en un gradiente altitudinal de 1590 a 3100 m. De igual
forma, en otro estudio se reportan cargas de 0.74 Mg ha-1 a una
altitud de 1890 m (Rubio-Camacho
et al. 2016), valor muy similar a lo obtenido en el sitio S4
Cementerio de pinos (3825 m), que tiene mayor altitud.
Se esperaba que, en este estudio,
al aumentar la altitud, los combustibles de 1 h reportaran cargas más bajas
como las registradas por Xelhuantzi-Carmona
et al. (2011), que encontraron a cargas de combustibles muy bajas (de
0.01 a 0.03 Mg ha-1) a una altitud de 3600 msnm en un bosque de
pino-encino en Puebla, México. También se esperaba que, a menores altitudes, se
registraran mayores cargas de combustibles como las obtenidas por Hood et al. (2017) que reportaron 1.3 Mg ha-1
en un bosque de pino a una altitud de 2880 m, muy similar a lo encontrado en
los sitios S2 Cueva del oso y S3 El ombligo, aunque a mayores altitudes (3623 y
3717 m, respectivamente). Esto muestra que a mayor altitud en el área de
estudio se tienen altas acumulaciones de combustibles para esta categoría. En
altitudes similares a las del sitio 2 y 3, se han evaluado cargas mayores en
bosques de encino-pino, en un rango de 3.8 Mg ha-1 (entre 2300 y
4461 m) y 4.5 Mg ha-1 (2440 m) (Calleja-Peláez et al. 2020). Lo anterior implica que la
presencia de encinares favorece la acumulación de combustibles de 1 h dentro de
la asociación pino-encino.
Los resultados obtenidos para los
combustibles de 10 h coinciden con lo reportado para un bosque de pino-encino
evaluado por Rubio-Camacho et
al. (2016) quienes encontraron un promedio de 6.81 Mg ha-1, pero
a altitudes menores (1200–1890 m). De igual forma, otros estudios en bosques de
pino reportan cargas superiores (de hasta 12.8 Mg ha-1) en altitudes
entre 2661 y 2955 m (Collins et al. 2012).
Específicamente, en un gradiente altitudinal parecido (3500 a 4200 m) al de los
sitios 2 y 4 del presente estudio en la REBIVTA, en un bosque de Pinus
hartwegii, Castañeda-Rojas
et al. (2015) cuantificaron 3.82, 4.48 y 5.18 Mg ha-1,
considerando tres coberturas (densa, semidensa y fragmentada). La tendencia
altitudinal de las cargas de combustibles del presente estudio solo coincide
con lo reportado por Castañeda-Rojas et al. (2015) para el tipo de cobertura
fragmentada. Esto posiblemente esté influenciado por la baja densidad arbórea y
la influencia de Pinus hartwegii que incide directamente en la
concentración de combustibles leñosos de esta categoría, con la caída de ramas
y ramillas acumuladas en el piso forestal.
Las cargas de combustibles
leñosos de 100 h obtenidas en este estudio variaron de 6.3 a 11.09 Mg ha-1,
valores mucho mayores a los reportados en otros estudios con altitudes
similares (Xelhuantzi-Carmona
et al. 2011; Chávez-Durán
et al. 2016; Quintero-Gradilla
et al. 2019; Calleja-Peláez
et al. 2020; Coates et al. 2020).
Específicamente, a una altitud de 3600 m (vegetación pino-encino) se reportan
cargas entre 0.05 y 0.28 Mg ha-1 (Xelhuantzi-Carmona et
al. 2011), mientras que, en el presente estudio, a una altitud similar
(3623 m), se obtuvieron 9.16 Mg ha-1. Por el contrario, se han
reportado cargas superiores de entre 14.7 y 46.54 Mg ha-1, en
bosques de pino con altos niveles de conservación o sin presencia de incendios
(Collins et al. 2012; Rubio-Camacho et al. 2016;
Hood et al. 2017). Por otra parte, la menor carga
de combustibles en esta investigación (6.29 Mg ha-1) correspondió al
sitio S1 Bosque encantado (3145 m), valor similar a los 6 Mg ha-1 reportadas
por Hood et al. (2017), pero a menor altitud (2690
a 2880 m).
Coincidiendo con otros estudios (Castañeda-Rojas et al. 2015; Quintero-Gradilla
et al. 2019), los combustibles de 1000 h aportan la mayor proporción de la
carga de combustibles totales: a) firmes, entre 26.77 y 14.92 Mg ha-1;
y b) podridos, entre 12 y 14 Mg ha-1. En particular, los
combustibles de 1000 h firmes representan las mayores cargas. No obstante,
aunque no se indica la altitud, se tienen reportes de cargas de combustibles de
1000 h de hasta 79.5 Mg ha-1 en un bosque de Pinus douglasiana (Quintero-Gradilla et al. 2019) que puede
ser atribuido a una alta perturbación, aprovechamientos madereros, densidad de
arbolado irregular o a la baja incidencia de incendios. Por el contrario, se
tienen cargas de 0 a 0.28 Mg ha-1 de estos combustibles en bosques
de pino-encino (Xelhuantzi-Carmona
et al. 2011), considerados como cargas muy bajas.
En
ecosistemas templados, como el área de estudio, existe una gran variabilidad en
las cargas de combustibles leñosos (16 a 65 Mg ha-1) (Stephens y
Moghaddas 2005; Kane et al. 2009; Reiner et al. 2009; Castañeda-Rojas et al. 2015; Rubio-Camacho et al. 2016). La carga
promedio de combustibles leñosos en los sitios de la presente investigación
varía de 39.02 a 54.52 Mg ha-1, por lo que se encuentra dentro de
este rango. No obstante, es importante señalar que estos combustibles pueden
variar considerablemente (Vander Yacht et al. 2019), pudiéndose encontrar cargas menores, como las
15.84–18.31 Mg ha-1 en bosque de pino-encino (Rubio-Camacho
et al. 2016), o de 0.15 Mg ha-1 a 22.64 Mg ha-1
en bosque de pino (Aguilar-Arias et al. 2012).
Combustibles
de hojarasca
Algunos estudios realizados en
un bosque de pino y de pino-encino reportan cargas de hojarasca menores a las
obtenidas en el presente estudio: 2.9 Mg ha-1 (Rodríguez 2014); 2.81 Mg ha-1 (Hernández-García et
al. 2016); 8.52 Mg ha-1 (Rubio-Camacho et al. 2016); 7.28 Mg ha-1 (Calleja-Peláez et al.
2020). En referencia a la altitud, a 1075 m, Rodríguez
(2014) también reporta cargas de 11.24 Mg ha-1 en un bosque de
pino, similar a lo evaluado en el sitio S3 El ombligo, aunque a 3717 m. De
igual forma, en otro bosque de pino se reportan cargas de hojarasca en un
gradiente altitudinal de 2690 a 2880 m, bajo tres condiciones: sin tratamiento
(26.6 Mg ha-1); con retención de biomasa (27.4 Mg ha-1);
y con remoción de biomasa (26.8 Mg ha-1) (Hood
et al. 2017), valores similares a la carga de hojarasca máxima evaluada en
el presente estudio correspondiente al sitio S1 Bosque encantado (27.576 Mg ha-1),
aunque a 3145 m. Sin embargo, se reporta una gran variación en las cargas de
hojarasca en bosque de pino, que van desde 1.70 hasta 20.10 Mg ha-1
(Aguilar-Arias et al. 2012), cuyo valor
máximo es similar al evaluado en el sitio S4 Cementerio de pinos. Contrario a
lo encontrado en este estudio, se tienen reportes que las cargas de hojarasca
incrementan al aumentar la altitud (Hood et al. 2017).
Sin embargo, en general, se ha encontrado que la altitud no influye en la carga
media de hojarasca (Xelhuantzi-Carmona
et al. 2011; Castañeda-Rojas
et al. 2015; Rubio-Camacho
et al. 2016; Hood et al. 2017; Calleja-Peláez et al.
2020; Coates et al. 2020), a pesar de ser
diferentes las condiciones a las del área estudiada.
Carga
total de combustibles forestales (leñosos y hojarasca)
Respecto a la carga total de
combustibles muertos (leñosos y hojarasca) se encontró que, en general, el
rango de las cargas evaluadas en la REBIVTA (59.18–68.54
Mg ha-1) es mayor a lo reportado en otros estudios. Para un bosque
de pino-encino se reporta una media de 17.90 Mg ha-1 (Xelhuantzi-Carmona et
al. 2011), mientras que para un bosque de pino se reportan 11.07 Mg ha-1
(Hernández-García et
al. 2016). No obstante, algunos estudios reportan cargas de hasta 36 Mg ha-1,
consideradas dentro de un rango norma para los bosques de pino-encino (Rubio-Camacho et al. 2016;
Calleja-Peláez et al.
2020), valores menores con relación a la carga total de combustibles
muertos registrada en este estudio.
Variación
altitudinal de combustibles forestales
La variación altitudinal de las
cargas de combustibles forestales en la REBIVTA mostró, en general, una
correlación positiva, lo cual puede deberse a condiciones específicas de la vegetación,
que a su vez está influenciada por las condiciones definidas por la altitud
(temperatura, humedad relativa, velocidad del viento, etc.). De esta forma, la
mayor acumulación de combustibles leñosos se presentó a 3717 m (S3 El ombligo),
donde se tiene vegetación más vieja, una mayor densidad de sotobosque y fuertes
vientos (Castañeda-Rojas
et al. 2015). Por otro lado, el sitio S4 Cementerio de pinos, el cual se
encuentra a mayor altitud (3825 m), presenta rodales en diferentes etapas
sucesionales (señiles, maduros y juveniles), lo cual podría limitar el
desprendimiento de ramas y elementos del arbolado que generen menor cantidad de
material leñoso con respecto al sitio S3 El ombligo. De igual forma, el sitio S1
Bosque encantado (3145 m) presentó la mayor acumulación de hojarasca, lo cual
puede deberse que a esa altitud se presenta alta densidad de arbolado, mayor
mezcla de especies (Cueva et al. 2019) y una mayor
asociación de pinos y encinos.
Como se
ha reportado en otros estudios, es evidente la influencia de la variación
altitudinal con respecto a la estructura, diversidad y biomasa del bosque (Cueva et al. 2019). Se debe considerar que la
elevación también afecta el secado estacional de los combustibles forestales,
que en elevaciones bajas llegan a secarse más rápido (altas temperaturas y
menor precipitación), mientras que en elevaciones altas tardan más debido a que
la temperatura disminuye y la precipitación aumenta (Villers
2006). Es importante señalar que, en las zonas muy altas de más de 3500 m,
la humedad no siempre estará disponible para los árboles, afectando su
crecimiento y la acumulación de materiales leñosos debido a la posibilidad de
heladas o congelamientos que detienen la migración de humedad.
Aunque a mayor altitud la carga
de combustibles tiende a aumentar (Rodríguez-Trejo et al. 2011), hasta cierto límite, su
disponibilidad es menor, debido a un mayor número de días lluviosos. Castañeda-Rojas et al.
(2015), con relación a la cantidad de combustibles en áreas montañosas,
definen que, en las zonas de mayor altitud, la carga de combustibles disminuye.
Sin embargo, para el área de estudio se deben considerar otros factores, como
la ocurrencia de incendios en años recientes (SEMARNAT
2013), específicamente en los sitios S1 Bosque encantado y S2 Cueva del oso,
lo cual puede asociarse a una reducción de combustibles muertos.
En términos generales, los
árboles tienen un menor desarrollo a mayores altitudes, obedeciendo a un
gradiente clinal, por lo cual se esperaba que, a mayores altitudes, la
acumulación de materiales leñosos sería menor (asumiendo que en todos los
puntos comparados se presente un historial de incendios similar). De esta
forma, la zonificación de vulnerabilidad por incendios en zonas montañosas
varía altitudinalmente (Castañeda-Rojas
et al. 2015): i) en el tercio inferior se espera gran resistencia al
control, debido a que las temperaturas son más altas; ii) en el tercio medio
disminuye la resistencia al control, debido a una menor disponibilidad de
combustible a pesar de generarse un cinturón térmico durante la noche,
caracterizado por una temperatura promedio más alta y humedad más baja, lo que
representa un índice de peligro mayor; y iii) en el tercio superior se
presentan cambios bruscos de vientos, con interacciones entre los vientos locales
y generales, propiciando la formación de remolinos. Sin embargo, al existir
menor cantidad de combustible, se reduce la propagación del fuego. Por ello, la
variación del peligro de incendios dependerá en gran medida de la combinación
de factores topográficos, del relieve (altitud), orientación y la hora del día
(Rodríguez-Trejo et
al. 2011).
Además, se deben
considerar la vegetación arbustiva y herbácea que, aunque no acumulan mucho
material, también representan una fuente importante de combustible. Por otra
parte, se debe tomar en cuenta, en futuros estudios, que la variación
altitudinal de las cargas de combustible puede estar asociada a los
antecedentes de ocurrencia de incendios forestales, plagas y aprovechamiento.
Por ejemplo, la presencia de incendios (no recurrentes) en las zonas de menor
altitud ha incidido en la disminución de la carga de combustibles leñosos, a
excepción de los combustibles de hojarasca, que tienen mayor productividad.
Conclusiones
Al presentarse una correlación
positiva de las cargas de combustible con respecto a la altitud, se rechaza la
hipótesis inicialmente planteada. En el bosque de pino-encino
del Volcán Tacaná, la carga de combustibles forestales no disminuye conforme
aumenta la altitud, donde las cargas mayores de combustible correspondieron a
las mayores altitudes. Esto puede asociarse a las variaciones en las condiciones
de la vegetación (especies, densidad, distribución, etc.) definidas por
condiciones ambientales (temperatura, humedad relativa, lluvias, vientos, etc.)
propiciadas por la transición altitudinal.
Contribución
de los autores
Romeo de Jesús Barrios-Calderón:
Conceptualización, Investigación, Metodología, Redacción -borrador original.
José Germán Flores-Garnica: Metodología, Análisis formal, Redacción – revisión
y edición. Juan Alberto Rodríguez-Morales: Administración del proyecto,
supervisión, validación. Jony Ramiro Torres Velázquez: Recursos, Visualización,
Redacción – revisión y edición.
Agradecimientos
Al personal de
la Comisión Nacional de Áreas Naturales Protegidas (CONANP) que administra la
Reserva de la Biósfera Volcán Tacaná y a la comunidad de Chiquihuites del
municipio Unión Juárez, Chiapas, por las facilidades otorgadas y el apoyo
brindado para la realización del trabajo de campo. A la Universidad Autónoma de
Chiapas por el respaldo y acompañamiento para la ejecución de este trabajo.
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