La Dra. Amalia Valeria Ibañez Moro y Dra. Sandra Josefina Bravo, de la Cátedra de Botánica General de la Facultad de Ciencias Forestales (FCF) de la Universidad Nacional de Santiago del Estero (UNSE), exponen la importancia de los bancos de semillas, lo que representan como fuente de variabilidad genética y el potencial de dispersión de las especies para la colonización de nuevas áreas. Y comparten un ensayo con algunas especies y los resultados respecto a cómo los incendios forestales y los fuegos prescritos frecuentes pueden reducir los bancos de semillas del suelo, afectando el reclutamiento, comprometiendo el mantenimiento de la diversidad genética y la distribución actual de sus poblaciones naturales en la región chaqueña.
SANTIAGO DEL ESTERO (Marzo de 2023).- El fuego es una perturbación natural en muchos sistemas forestales del mundo, donde contribuye al modelado de la vegetación. Sin embargo, desde el último siglo, los regímenes de incendios han variado debido a las actividades humanas relacionadas con cambios en el uso de la tierra, la deforestación y el cambio climático.
Esto se ha convertido en una amenaza para algunas regiones cuyos ecosistemas no están adaptados al fuego o en aquellas donde los regímenes de incendios se han visto alterados. Luego de una perturbación, como el fuego, las comunidades boscosas dependen de su capacidad de regeneración para recuperarse. En este sentido, los bancos de semillas del suelo (BSS) cumplen un rol fundamental.
¿Qué son los bancos de semillas?
Son la reserva de semillas maduras viables, que contribuyen a la recuperación de las poblaciones de plantas luego de un disturbio, mediante el reclutamiento (regeneración por vía sexual) de nuevos individuos. Los bancos de semillas representan una fuente de variabilidad genética y el potencial de dispersión de las especies para la colonización de nuevas áreas.
En la actualidad se han incrementado los estudios sobre el banco de semillas del suelo en bosques nativos debido a que representan una información de base para prever la capacidad de recuperación luego de un disturbio.
Muchos estudios se han centrado en la respuesta del banco frente a diferentes disturbios, pero valorada a nivel de comunidades de plantas en ecosistemas áridos y semiáridos.
Sin embargo, hasta el momento, son muy pocos los estudios focalizados en la respuesta del banco a nivel especie, lo que cobra relevancia para aquellas de alto interés de conservación ya sea por su valor ecológico y/o productivo.
¿Por qué estudiamos bancos de semillas en el Chaco?
Los bosques del Chaco semiárido tienen un rol ecológico muy importante, ya que representan la segunda área forestal de Sudamérica luego de la Amazonía brasileña, y alberga especies arbóreas y arbustivas de maderas duras, de alta densidad y buen comportamiento tecnológico, para determinados usos.
Debido a la elevada recurrencia del fuego a escala regional, estudiamos su efecto en el banco de semillas de seis especies leñosas nativas, características de diferentes estratos del bosque chaqueño.
Para ello analizamos en laboratorio y a campo el efecto del shock térmico en la germinación de las semillas de quebracho blanco (Aspidosperma quebracho-blanco), quebracho colorado santiagueño (Schinopsis lorentzii), mistol (Sarcomphalus mistol), algarrobo negro (Neltuma nigra), tusca (Vachellia aroma) y en garabato (Senegalia gilliesii).
Los interrogantes fueron:
a) ¿toleran las semillas de leñosas las temperaturas que ocurren durante un incendio o una quema prescripta?
b) ¿qué rasgos le otorgan esa tolerancia?
Consideramos en este estudio la presencia de rasgos seminales como la dormición, el tipo de unidad de dispersión (semilla o fruto completo) y su posición en el perfil del suelo (hojarasca y suelo).
La dormición es la latencia física impuesta por las estructuras impermeables, como la cubierta de la semilla y/o del fruto, que inhiben o retardan la imbibición, sin embargo, en algunas especies esta característica puede contribuir a la tolerancia al fuego.
Además, el tipo de fruto y el perfil del suelo donde se almacenan las semillas, se consideraron por su efecto en el aislamiento y/o protección de los embriones durante un incendio.
¿Cómo analizamos la tolerancia al fuego?
Para ello realizamos experimentos tanto en laboratorio como en campo, sometiendo a las semillas al calor (shock térmico) simulado y a quemas experimentales (QE), respectivamente.
Previo a los tratamientos de calor de ambos experimentos analizamos la viabilidad inicial de los lotes de semillas a través del test de tetrazolio. Los tratamientos en laboratorio consistieron en la aplicación de calor con temperaturas de: 80°, 110°, 140° y 170° C durante 5 min, siguiendo estándares internacionales para este tipo de ensayos.
Los ensayos a campo se realizaron en el Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria Santiago del Estero, (INTA, 28 ° 03 ́ S 64 ° 15 ́ E) (Fig. 1). Las quemas experimentales se realizaron durante el período septiembre-octubre, a finales de la temporada de fuego y coincidiendo con el pico de inflamabilidad observado en la región Chaqueña semiárida. Para evaluar el efecto protector del suelo las semillas se ubicaron en hojarasca (QE realizadas en 2017) y enterradas a 3 cm de profundidad, en bandejas termoresistentes (QE realizadas en 2019) (Fig. 2). Luego del shock térmico se analizó el porcentaje de las semillas viables mediante ensayos de germinación y viabilidad por Tetrazolio.
Figura 1. Localización del área de estudio (A) Región Chaqueña, República Argentina. (B) Ubicación de la Provincia de Santiago del Estero en el Parque Chaqueño (C) Área de estudio, Campo Experimental Francisco Cantos (INTA), Provincia de Santiago del Estero.
En ambos años se dispusieron 4 repeticiones de 25 semillas y/o frutos de cada una de las especies estudiadas, lo que es la metodología estándar para este tipo de estudios.
Como excepción, en las quemas experimentales con los propágulos enterrados no se incluyó a A. quebracho-blanco, debido a que sus características seminales impiden su enterramiento, y en condiciones naturales los fuegos suelen encontrarlas en hojarasca.
Figura 2. Quemas experimentales en parcela de 10 x 2,5 m con carga de combustible controlada A) bandejas enterradas portando semillas hasta 3 cm de profundidad (flechas); B) y C) Parcela durante la quema experimental; D) Parcela post quema experimental; E) Bandejas extraídas de parcela de 10 x 2,5 m post quema experimental. Fotos: Sandra Bravo y Valeria Ibañez Moro. (Datos no publicados)
Para caracterizar el comportamiento del fuego y estimar la intensidad durante las quemas experimentales se consideraron variables como: las temperaturas superficiales (medidas con un Pirómetro Termómetro Infrarrojo Digital modelo G320) y las temperaturas en el interior del suelo (registradas con un ThermochroniButtons modelo DS1921G-F).
Figura 3. Segunda fase de evaluación en laboratorio de las semillas extraídas de las parcelas quemadas y control. a) Liberación de semilla del endocarpo de P. nigra; b) semillas de P. nigra germinadas.
Los resultados obtenidos en laboratorio indicaron un cierto grado de germinación estimulada por fuego en A.quebracho-blanco con el tratamiento de calor de 80°C, las de S. lorentzii y S. mistol presentan latencia impuesta por la pared del fruto y no germinaron luego de ninguno de los tratamientos de calor.
Sin embargo, las semillas de P. nigra presentan dormición impuesta por el endocarpio del fruto, y por la cubierta seminal, y germinaron después de los tratamientos de calor de 80°C; y las de V. aroma presenta latencia física impuesta por la cubierta seminal, y toleran choques térmicos hasta 110°C. En esta última especie el calor no rompe la dormición, lo que prolongó la capacidad de germinación en el tiempo.
En general, las cubiertas de las semillas no protegieron a las semillas de los efectos dañinos del shock térmico, y estos tratamientos de calor tampoco rompieron la dormición impuesta por la cubierta o la pared del fruto entre estas especies.
Las quemas experimentales en campo fueron de mediana intensidad. La temperatura sobre el suelo osciló entre 115°C y 320°C mientras que la temperatura a 3 cm de profundidad del suelo varió entre 27°C y 67°C. El mantillo se consumió superficialmente. La posición relativa de las semillas (suelo y hojarasca) influyó significativamente en la germinación post fuego. Solo presentaron reclutamiento cuando los propágulos de las especies analizadas que se encontraban incorporados al suelo.
El quebracho colorado y el mistol también mostraron un reclutamiento menor al 20% sin diferencias significativas entre ellos, ni respecto a los controles no quemados. Las semillas sin el fruto de tusca, y las de algarrobo negro en condición de semilla aislada y en artejos del fruto, presentaron los mayores porcentajes de germinación (80, 53 y 62 %, respectivamente), lo que resalta la mayor capacidad de reclutamiento de estas especies pioneras con respecto a las del dosel y estrato intermedio de bosque chaqueño.
En la tusca hubo mayor reclutamiento en las parcelas quemadas con respecto al control, mientras lo contrario ocurrió en la germinación de semillas dentro de los artejos de algarrobo negro.
Las semillas del garabato o teatín, mostraron mayor porcentaje de germinación en parcelas control, con respecto a las semillas de las parcelas quemadas (62 y 18%, respectivamente), aunque sin diferencias significativas entre estos tratamientos.
¿A qué conclusión llegamos luego de este trabajo?
Los resultados de este estudio permitieron concluir que la intensidad del fuego y la posición relativa de las semillas en el sustrato influyen significativamente en la emergencia de plántulas a campo y en el mantenimiento de la viabilidad y persistencia de los bancos.
Los ensayos en laboratorio dieron indicios certeros del reclutamiento post fuego a campo.
Las semillas de quebracho colorado y mistol resultan afectadas por el fuego, pero la germinación potencial se incrementa cuando las semillas se encuentran incorporadas en el suelo.
Las semillas de quebracho blanco se consumen completamente en contacto con el fuego, cuando se encuentran en hojarasca, y el potencial de enterramiento es limitado o nulo.
El algarrobo negro, el mistol y el garabato disminuyeron su germinación y reclutamiento en parcelas quemadas, lo que sugiere problemas de reclutamiento por semilla en ambientes disturbados por fuego. Sin embargo, las semillas de la tusca fueron las únicas que incrementaron su reclutamiento en parcelas quemadas, lo que parece justificar su persistencia en estos ambientes.
Donde hubo fuego…semillas, ¿quedan?
Sintetizando y respondiendo a esta pregunta, los incendios forestales y los fuegos prescritos frecuentes pueden reducir los bancos de semillas del suelo de cinco de las seis especies estudiadas en este experimento, afectando el reclutamiento, comprometiendo el mantenimiento de la diversidad genética y la distribución actual de sus poblaciones naturales en la región chaqueña.
El reclutamiento post fuego depende de las posibilidades de incorporación al suelo, la viabilidad de los propágulos y la tolerancia al disturbio. La densidad de semillas en los bancos de semillas del suelo se reduce significativamente, bajo el sinergismo de fuegos, rolados y pastoreo, por lo cual un control estricto del régimen de disturbios resulta necesario para garantizar la reproducción y el mantenimiento de la diversidad genética.
Los mecanismos de regeneración en ambientes áridos y semiáridos, podrían verse comprometidos aún más en escenario de cambio climático, ya que aumentarían las fuentes potenciales de pérdida de semillas por desecación además del efecto del fuego.
Estos resultados contribuyen a la comprensión de los factores que regulan la regeneración de especies leñosas en comunidades vegetales nativas del Chaco y plantean la necesidad de gestión en bosques chaqueños para favorecer la fuente de variabilidad genética que promueve la resiliencia.
La información compartida forma parte de los artículos publicados Ibañez Moro et al., (2021), Bravo et al., (2023) y del trabajo de tesis doctoral titulada “Efecto del fuego en banco de semillas de especies leñosas nativas del Chaco occidental”, realizada por la Dra. Ibáñez-Moro, bajo la dirección de la Dra. Sandra Bravo, al cual se pueden acceder por los siguientes links.
Ibañez Moro, A.V; Bravo, S.J.; Abdala, N.R.; Borghetti, F., Chaib, A.M. y Galetto, L. (2021). Heat shock effects on germination and seed survival of five woody species from the Chaco region. Flora, 275, 151751. https://doi.org/10.1016/j.flora.2020.151751
Bravo, S.; Abdala, N. Ibañez Moro, A. (2023). Soil seed bank in dry tropical forests under different land management. Forests 14 (1), 3 https://doi.org/10.3390/f14010003h
Ibañez Moro, Amalia Valeria (2022). Efecto del fuego en el Banco de Semillas de Especies Leñosas Nativas del Chaco Occidental de Argentina, Tesis Doctoral. Facultad de Cs. Agrarias y Forestales, UNLP.http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/148253
Este artículo forma parte del espacio mensual de la REDFOR.ar, en ArgentinaForestal.com, que busca divulgar y generar debate sobre la problemática forestal del país. Las opiniones pertenecen a los autores.
