Efectos del fuego en la matriz del suelo: consecuencias sobre las propiedades físicas y mineralógicas

Abstract

Los incendios constituyen disturbios de muy diverso origen y variadas implicancias. Además de los efectos sobre la vegetación, pueden afectar los componentes y las propiedades de los suelos. Las modificaciones en los suelos, a su vez, suelen incrementar los procesos de erosión, de transporte de sedimentos y, como consecuencia de lo anterior, también de inundaciones. La mayor parte de los estudios sobre los impactos edáficos del fuego han tenido como objeto los efectos sobre la materia orgánica y otras propiedades químicas y, en menor medida, los efectos sobre las propiedades físicas y mineralógicas. El propósito de este trabajo fue revisar el estado del arte en la literatura sobre estos últimos efectos, que han sido menos explorados. Se ha encontrado que la profundidad de suelo afectada, así como la magnitud de los cambios, dependen de la intensidad del fuego y de los umbrales de temperatura de sus componentes orgánicos y minerales. La característica física del suelo más afectada por el fuego es la estructura u organización de agregados. Asimismo, en los suelos quemados se verifican incrementos de la hidrofobicidad. Ambos efectos modifican, a su vez, las propiedades hídricas de los suelos, disminuyendo la infiltración e incrementando los riesgos de erosión. El calentamiento de larga duración a temperaturas elevadas puede generar una microagregación de las partículas minerales, dando como resultado la generación de pseudo-texturas más gruesas en el horizonte superficial. En esas condiciones son afectados los minerales de arcilla, habiéndose verificado la disminución del contenido de caolinita y la transformación de los minerales expandibles. Si bien los estudios son escasos, también se han constatado modificaciones en los oxi-hidróxidos de hierro, incluyendo modificaciones de las propiedades magnéticas en la capa superficial del suelo. Los efectos en los compuestos de hierro pueden generar modificaciones del color del suelo, las que pueden ser indicativas de la intensidad del fuego. Trabajos recientes muestran también la fracturación de granos de la fracción arena como consecuencia de la repetición de incendios de alta temperatura. Esta revisión pone de manifiesto las necesidades de investigación respecto a los efectos del fuego sobre los componentes inorgánicos del suelo, hasta el presente menos tenidos en cuenta. La síntesis realizada muestra resultados a menudo contradictorios entre los distintos trabajos, lo cual obedece a las diferentes propiedades constitutivas de los suelos, los distintos tipos de incendios y a sus múltiples posibilidades de combinación.

Fires constitute disturbances of very diverse origin and varied implications. In addition to the effects on vegetation, fires can affect the components and properties of soils. Changes in soils, in turn, tend to increase erosion processes, sediment transport and, as a consequence, floods. Most of the studies on edaphic fire impacts have been focused on the effects on organic matter and other chemical properties and to a lesser extent on the effects on physical and mineralogical properties. The purpose of this work has been to review the state of the art in the literature on the latter effects that have been less explored. It has been found that the soil depth affected, as well as the magnitude of the changes, depend on the fire intensity and the temperature thresholds of its organic and mineral components. The physical characteristic of the soil most affected by fire is the structure or organization of aggregates. Likewise, increases in hydrophobicity occur in burned soils. Both effects modify, in turn, the water properties of the soils, reducing the infiltration and increasing the risks of erosion. Longterm heating at elevated temperatures can lead to microaggregation of the mineral particles, resulting in the generation of coarser pseudo-textures in the surface horizon. Under these conditions, clay minerals are also affected, with a decrease in kaolinite content and transformation of the expandable minerals. Although studies are scarce, modifications have also been observed in iron oxy-hydroxides, including modifications in magnetic properties in the topsoil. Effects on iron compounds may lead to changes in soil color, which may be indicative of fire intensity. Recent works also show the cracking of grains of the sand fraction as a consequence of the repetition of high temperature fires. This review highlights research needs regarding the effects of fire on inorganic soil components, which were less considered up to present. The synthesis carried out often shows contradictory results among the different works, which is due to the different constitutive properties of the soils, the different types of fires and their multiple combination possibilities.