Ecosystem carbon partitioning varies without detectable differences in total stocks across fire-frequency gradients in Madagascar’s grassy ecosystems
En los ecosistemas herbáceos de Madagascar, el aumento en la frecuencia de los incendios altera significativamente la partición de carbono al reducir las reservas aéreas mientras aumenta los depósitos subterráneos, lo que resulta en ningún cambio detectable en el carbono total del ecosistema a pesar de los cambios en la asignación.
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El fuego es una fuerza fundamental en el mundo natural, que moldea paisajes desde las vastas sabanas de África hasta las tierras altas de hierba de Madagascar. Durante décadas, científicos y responsables políticos han debatido cómo gestionar estos incendios, viéndolos a menudo principalmente como una amenaza para los bosques y una fuente de emisiones de carbono. Una cuestión central en este debate es si la quema de pastizales libera demasiado carbono a la atmósfera o si el suelo puede retenerlo. Para entender esto, los investigadores analizan el "presupuesto de carbono" de un ecosistema. Este presupuesto contabiliza todo el carbono almacenado en las plantas vivas sobre el suelo, las hojas y ramas muertas en la superficie, las raíces ocultas bajo tierra y la materia orgánica mezclada en el propio suelo. La suposición predominante ha sido que la quema frecuente elimina la vegetación, dejando la tierra con menos carbono en total. Sin embargo, esta visión a menudo se centra solo en lo que se puede ver desde arriba, perdiendo potencialmente los complejos intercambios que ocurren bajo la superficie.
En las tierras altas centrales de Madagascar, donde los ecosistemas de hierba cubren una gran parte de la isla, un equipo de investigadores se propuso poner a prueba estas suposiciones. Viajaron a tres tipos distintos de paisajes: pastizales de altitud media, pastizales de altitud alta y sabanas dominadas por el árbol nativo tapia. Durante un periodo de varios años, mapearon sesenta parcelas diferentes en estas zonas, registrando cuidadosamente la frecuencia con la que cada lugar se había quemado y cuándo ocurrieron esos incendios. En cada parcela, midieron el carbono almacenado en árboles y arbustos, las hierbas que crecen en el suelo, la capa de materia vegetal muerta, las raíces finas y los primeros centímetros de suelo. También analizaron el suelo en busca de nutrientes y de carbono pirogénico, un tipo especial de material similar al carbón creado cuando la materia orgánica se quema de forma incompleta. Esta sustancia es conocida por su capacidad para persistir en el suelo durante siglos.
Los investigadores descubrieron que la historia del almacenamiento de carbono es mucho más matizada que simplemente contar los árboles. Encontraron que la frecuencia de los incendios, en lugar del momento del año en que ocurrieron, era el principal motor del cambio. En las zonas que ardieron cada año, la cantidad de carbono almacenado en plantas leñosas y hierba en pie era significapiamente menor que en las zonas que no se habían quemado. Las probabilidades de encontrar carbono de vegetación leñosa en estos puntos de quema anual eran casi nulas. La capa de hojas y ramitas muertas en el suelo también era mucho más delgada, habiendo sido consumida por las llamas frecuentes. Sin embargo, el panorama cambió drástamente cuando observaron bajo tierra. En estas mismas zonas de quema frecuente, la capa superior del suelo en realidad contenía más carbono que en las zonas no quemadas. Este aumento del carbono en el suelo fue lo suficientemente fuerte como para compensar las pérdidas de las plantas sobre el suelo.
Cuando los científicos sumaron todo el carbono —lo que había en los árboles, la hierba, las raíces y el suelo— descubrieron algo sorprendente: la cantidad total de carbono en el ecosistema no difería de forma detectable entre las zonas que ardían a menudo y aquellas que no lo hacían. El fuego simplemente había movido el carbono del aire y las plantas hacia el suelo. En las parcelas de quema anual, el suelo contenía más carbono pirogénico, el carbón duradero creado por los incendios, lo que ayudaba a explicar por qué las reservas de carbono en el suelo eran más altas. El estudio también reveló que, si bien la fertilidad del suelo desempeñaba un papel en el paisaje, no era la razón principal de estos patrones; la frecuencia del fuego era el factor dominante que remodelaba dónde vivía el carbono.
Estos hallazgos desafían la idea de que simplemente cambiar la estación de una quema, una estrategia de gestión común, aumentaría el carbono total almacenado en estos paisajes. La investigación sugiere que el momento del fuego importa menos que la frecuencia con la que ocurre. Si bien la quema frecuente mantiene el paisaje abierto y herbáceo al evitar que los árboles tomen el control, no necesariamente agota las reservas totales de carbono del ecosistema. En su lugar, desplaza el equilibrio, reduciendo el carbono en la vegetación mientras aumenta el carbono en el suelo. Esto significa que observar solo los árboles o la hierba por encima del suelo ofrece una imagen incompleta. Para comprender verdaderamente el impacto climático de la gestión del fuego en estos ecosistemas de pastizales, se debe observar el sistema completo, incluyendo las raíces y el suelo, donde el carbono a menudo se esconde a plena vista.
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