Impacto del fuego en la defensa de las plantas: Rasgos funcionales y síntesis de metabolitos secundarios en especies leñosas del Chaco semiárido de Argentina - Santacruz García, Ana Carolina (2020)
El fuego es un proceso ecológico que influye en la distribución global de los ecosistemas, así como en el mantenimiento de la estructura y la función de las comunidades vegetales. En los sistemas forestales, el régimen de fuego está condicionado por una multiplicidad de factores bióticos y abióticos, que incluyen a las condiciones climáticas y la disponibilidad de combustibles vegetales, entre otros. Bajo el escenario actual de cambio global y/o de uso de la tierra, los incendios forestales han aumentado su severidad y frecuencia en diferentes regiones del mundo, modificando la estructura y funcionalidad de las comunidades vegetales. El estudio de las adaptaciones morfológicas, fisiológicas y bioquímicas de las especies es determinante para comprender la dinámica de la vegetación post-disturbio. El comportamiento de la vegetación frente al fuego abarca dos estrategias, la inflamabilidad, conocida como la capacidad de las especies para entrar en ignición y consumirse, y la tolerancia al fuego, relacionada con la capacidad de la planta para regenerarse y sobrevivir al disturbio. La presente tesis evaluó la inflamabilidad desde un enfoque funcional y la tolerancia a partir de la composición bioquímica de las plantas (pigmentos fotosintéticos y metabolitos secundarios). En este contexto, en el presente estudio se propuso analizar cambios en rasgos funcionales y en la biosíntesis de compuestos químicos en respuesta al fuego en especies leñosas en bosques del Chaco semiárido de Argentina. Antecedentes sugieren que los rasgos funcionales podrían modificarse en respuesta al fuego e interactuar condicionando la recurrencia de este disturbio. Además, el estrés producido por los incendios, sobre la mayor parte de las comunidades vegetales promueve la biosíntesis y liberación de compuestos bioactivos, que les otorga tolerancia frente a nuevos eventos de características similares o de mayor severidad. Se seleccionaron seis especies leñosas nativas del Chaco semiárido que representan el 63% de la cobertura vegetal leñosa, éstas se caracterizan por tener persistencia foliar, hábito de crecimiento e inflamabilidad contrastante. Se realizaron tres quemas experimentales (QE), durante tres años consecutivos (2016, 2017 y 2018), con el fin de determinar con mayor certeza el comportamiento de las especies frente al fuego. Para evaluar la inflamabilidad y sus cambios estacionales, se midieron ocho rasgos funcionales a lo largo de la temporada de fuego y la de lluvias. Estos análisis se complementaron incluyendo a la persistencia foliar y al hábito de crecimiento como variables. Para evaluar la tolerancia al fuego, se analizaron cambios en la concentración de clorofilas, carotenoides, compuestos volátiles, compuestos fenólicos y taninos como respuesta al disturbio. A la vez, se determinó la dinámica temporal en la biosíntesis de estos compuestos. Los resultados indicaron que la altura de la planta, el área foliar específica, el contenido de compuestos volátiles y el contenido de agua foliar fueron los rasgos funcionales más relevantes en la definición de grupos de especies de diferente inflamabilidad. El contenido de clorofilas y carotenoides no difirió significativamente entre plantas quemadas y no quemadas, lo que podría ser un indicador de la tolerancia bioquímica de estas especies al estrés físico y a la defoliación producida por el fuego. El contenido de compuestos volátiles aumentó como respuesta a las QE, lo que sugiere que estos compuestos promueven una retroalimentación positiva de la inflamabilidad. Los contenidos de compuestos fenólicos y taninos aumentaron incluso hasta dos años después del disturbio, lo que podría considerarse como una respuesta indirecta al fuego y a las condiciones post-disturbio, debido a la naturaleza antioxidante de estos compuestos. Los métodos para determinar la inflamabilidad (rasgos funcionales y QE) mostraron una correlación significativa, lo cual permite la posibilidad de seleccionar el método más apropiado según el tamaño del área a evaluar y a la disponibilidad de recursos técnicos. La respuesta bioquímica de la vegetación tuvo una significativa correlación positiva con la biomasa consumida durante las QE, lo que indica que la composición bioquímica de la vegetación está relacionada directamente con la severidad del disturbio. Pocos estudios en el mundo han considerado en conjunto la relación entre la inflamabilidad y tolerancia de la vegetación al fuego. Estos resultados contribuyen al conocimiento de las estrategias de la vegetación frente al fuego, siendo aplicables al manejo sustentable de las comunidades vegetales. Además, proporciona información relevante para ajustar protocolos de prevención de incendios forestales y manejo forestal post-disturbio, brindando valoración más precisa sobre los efectos de estos eventos sobre los ecosistemas a largo plazo.