Los incendios forestales son cada vez más frecuentes e intensos a nivel mundial. mientras están ecológicamente importante, pueden conducir a cambios en la composición de las especies y los rasgos funcionales (p. ej., área foliar específica) que pueden tener un efecto cascada en el ecosistema.
Dra. Rachel Mitchell de la Universidad del Norte de Arizona y colegas de la Universidad de Duke estudiaron el efecto de los regímenes de incendios en los pinos de hoja larga (Pinus palustris) a lo largo de un gradiente de tierras bajas a tierras altas. Los investigadores encontraron que los rasgos de las hojas cambiaron más que la composición de especies para las plantas quemadas anualmente y alteraron la estructura del ecosistema. Dra. Rachel Mitchell y justin wright anteriormente formaban parte de un proyecto que demostraba que la medida del área foliar específica comúnmente medida no es un indicador apropiado de las respuestas de las plantas a los fertilizantes.
Mitchell y sus colegas establecieron 105 parcelas experimentales entre 2011 y 2014 alrededor de North Carolina Sandhills. Históricamente, el bosque ha sido quemado cada tres años y consistía en pino de hoja larga y espartillo. (Arístida estricta). Tres regimientos de quema consistieron en quema anual, control (quema cada tres años) y extinción de incendios. Las parcelas se ubicaron a lo largo de un ecotono, donde la composición de las plantas hizo la transición de comunidades dominadas por pastos a comunidades dominadas por arbustos.
Los científicos clasificaron todas las especies por abundancia relativa dentro de cada parcela cada año y recolectaron al azar cinco hojas por planta para medir el área foliar específica y el contenido de materia seca de las hojas. Los cambios en la expresión del rasgo se calcularon como las medias ponderadas por la comunidad (CWM) que suman la contribución del valor del rasgo de una especie ponderado por su abundancia relativa en la comunidad. El recambio de especies, la abundancia relativa de especies y la variabilidad de rasgos se compararon con modelos estadísticos.
Después de cuatro años, el ecotono se movió casi 5 m hacia arriba cuando se extinguieron los incendios, pero se movió hacia abajo 2.5 m hacia las tierras bajas cuando las parcelas se quemaban anualmente. Las hojas crecieron más y más grandes cuando se extinguieron los incendios, pero el crecimiento de las hojas fue conservador cuando los incendios eran frecuentes. El contenido de materia seca de las hojas también aumentó para las plantas quemadas anualmente, lo que podría disminuir su inflamabilidad. Los cambios en el recambio de especies y la abundancia relativa fueron menores que los cambios de características.
"[N]uestros resultados, tomados en conjunto, demuestran que en este sistema adaptado al fuego, ITV [variación de rasgos intraespecíficos] es la forma principal en que los rasgos de las hojas de las especies responden a las alteraciones en los regímenes de perturbación, al menos a corto plazo", Mitchell y sus colegas escribieron.
“[A]unque hubo alguna evidencia de cambios estructurales (dominancia de arbustos frente a pastos) en la comunidad de plantas (es decir, la elevación del ecotono cambió significativamente en respuesta a la cantidad de incendios), también encontramos que la magnitud del cambio en la composición de la comunidad en respuesta a la cantidad de incendios fue solo marginalmente significativo”, explicaron Mitchell y sus colegas.
Los hallazgos de esta investigación muestran que los rasgos de las hojas de los pinos adaptados al fuego cambian con la frecuencia de los incendios y los ecotonos podrían experimentar cambios dinámicos. La investigación futura debería centrarse en cómo cambian exactamente los rasgos de las plantas debido a los incendios y cómo estos afectan el ecosistema más grande.
