Después del fuego: cómo la quema remodela el suelo, y qué vuelve

Tres fuegos, en tres registros. En 2023, los incendios quemaron cerca de 15 millones de hectáreas de Canadá, más del doble del récord anterior, y durante una temporada el bosque boreal que normalmente encierra el carbono se convirtió en una de las mayores fuentes de carbono del planeta 59. Cada estación seca, más de la mitad de todas las tierras que arden en el mundo arden en África, en su mayoría sabanas prendidas a propósito por poblaciones que han usado el fuego para gestionar los pastizales durante milenios 3332. Y en julio de 2022, cerca de Burdeos, una quema agrícola que se salió de control se transformó en uno de los peores incendios que ha conocido Francia, expulsando de sus hogares a decenas de miles de personas y ardiendo sin llama bajo tierra en la turba durante meses. Una catástrofe, una rutina y un accidente. Fuegos muy distintos, y una misma pregunta bajo cada uno de ellos.

Esa pregunta es qué deja un fuego en el suelo, y cuánto de ello regresa. Es la misma pregunta ya sea que el fuego haya sido silvestre o deliberado, en un bosque o en un campo, porque un agricultor que despeja la tierra con un fósforo y un incendio a escala de paisaje son la misma química a escalas distintas. Ambos meten calor en el suelo, y el suelo guarda el recibo. Con un clima más caliente y más seco, vemos multiplicarse la variedad incontrolada: fuegos que se propagan más lejos, arden más caliente y regresan con más frecuencia, a medida que la frecuencia de los fuegos de alta severidad y la superficie total quemada han aumentado ambas desde la década de 1970 19. La respuesta honesta tiene tres escalas de tiempo y una salvedad recurrente: depende casi por completo de cuánto se calentó el suelo, y durante cuánto tiempo.

El fuego no es una sola cosa: lo que el suelo siente en realidad

Lo primero que hay que separar es el fuego en el aire del fuego en el suelo. La intensidad del frente de llamas, ese muro de fuego y su columna, es lo que observamos y tememos. Pero el suelo queda debajo, y el suelo es mal conductor del calor. Es, de hecho, su propio aislante. Una compilación mundial de temperaturas del suelo medidas durante incendios reales y quemas prescritas encontró que la mayoría de los fuegos calientan solo los primeros centímetros, y que por debajo de medio centímetro de profundidad las temperaturas rara vez superan los 300°C 3. La excepción es el combustible que arde sin llama en profundidad, una capa de turba, un grueso manto de mantillo o un tronco apilado, capaz de arder bajo y lento durante horas o semanas y de llevar el calor mucho más profundo. Eso es lo que mantuvo encendido el suelo de la Gironda durante meses, y lo que permitió que los incendios canadienses de 2023 ardieran hasta la turba y el permafrost, liberando carbono de capas de suelo que una llama de superficie de paso nunca alcanzaría 9.

En la superficie, las cifras son violentas. Se han registrado incendios de matorral cercanos a los 964°C a ras del suelo, y la combustión completa de troncos apilados en un pinar de Oregón alcanzó en promedio 759°C en la superficie, con picos por encima de los 1100°C 36. Sin embargo, incluso bajo esos mega-troncos, las temperaturas letales para las raíces y los organismos del suelo llegaron solo a unos 10 cm de profundidad, sin ir más lejos, y no hubo nada medible a 30 cm 6. El calor es real, pero es superficial, y es breve. Esto importa porque la mayoría de los estudios de laboratorio mantienen el suelo a una temperatura fija durante media hora o una hora, mucho más tiempo que un frente de llamas de paso, y por eso tienden a sobrestimar lo que ocurre en un campo real 3.

El factor que más gobierna la profundidad que alcanza el calor es el agua. Un suelo húmedo gasta la energía del fuego en hervir el agua de la superficie en lugar de transmitirla hacia abajo. En quemas controladas de combustible leñoso, un suelo con un 20% de humedad volumétrica o más apagó el pulso de calor letal a 2.5 cm y por debajo, mientras que el mismo suelo completamente seco llevó temperaturas letales hasta los 10 cm 4. Un fuego de estación seca y un fuego de estación húmeda sobre un mismo terreno son, desde el punto de vista del suelo, dos eventos distintos. Lo mismo vale para los umbrales que conviene tener presentes. Alrededor de 60°C, de forma sostenida, bastan para matar las raíces y la mayoría de los organismos del suelo, aunque esa cifra es una regla empírica más que un límite tajante, ya que los organismos varían y la duración importa tanto como el pico 78. La materia orgánica empieza a combustionar entre unos 200 y 300°C, y el nitrógeno comienza a volatilizarse y a escapar en forma de gas a partir de unos 200°C. Pasados los 450°C, el carbono orgánico de esa capa ha desaparecido prácticamente.

Mueva los controles y la lección se asienta rápido. Una temperatura de superficie feroz sobre un suelo seco envía la zona letal varios centímetros más abajo y consume el carbono de la capa superior. El mismo fuego sobre un suelo húmedo apenas toca nada por debajo de la piel de la superficie. Por eso la severidad del fuego, definida por los edafólogos como la pérdida de materia orgánica por encima y por debajo del suelo, predice mucho mejor lo que le ocurre al suelo que la altura de las llamas.

El primer año: cenizas, una descarga de nutrientes y agua que ya no se infiltra

En las semanas posteriores a un fuego, la superficie del suelo puede parecer, sobre el papel, mejorada. La ceniza es alcalina y rica en los nutrientes minerales que estaban inmovilizados en la biomasa quemada, de modo que un suelo superficial quemado suele mostrar un salto en el pH y una descarga de potasio, calcio, magnesio, fósforo y nitrógeno amoniacal disponibles 122. Esta es la parte de verdad que encierra la vieja intuición campesina de que la quema «alimenta» la tierra. Por una temporada, en un fuego de baja severidad, puede hacerlo. Las semillas de muchas plantas adaptadas al fuego reciben de la química del humo y del carbón la señal para germinar, y el suelo despejado, fertilizado y soleado es por poco tiempo un buen lugar para ser una plántula 19.

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La trampa es que esta descarga es un retiro, no un depósito. Los nutrientes de la ceniza ya estaban en el sistema, retenidos en las plantas y la hojarasca y reciclándose lentamente. El fuego convierte una reserva lenta y retenida en un pulso rápido y móvil, y buena parte no permanece. El nitrógeno y el azufre son las pérdidas más claras: se volatilizan en la llama y abandonan el sitio en forma de gas, razón por la cual un metaanálisis mundial de casi 300 estudios de campo encontró el nitrógeno del suelo en descenso de alrededor del 15% tras un fuego, junto a una caída similar del carbono del suelo 2. El pico de amonio es real, pero el capital total de nitrógeno del suelo por lo general ha disminuido.

El cambio de mayor consecuencia del primer año es físico, y es casi invisible. Cuando la materia orgánica arde, parte del vapor que desprende se recondensa sobre partículas de suelo más frías un poco por debajo de la superficie y las recubre con una película cerosa y repelente al agua. El resultado es una capa hidrófoba, situada por lo general entre dos y cuatro centímetros de profundidad, que impide que la lluvia se infiltre. En cuatro megaincendios californianos recientes, el tiempo que tardaba una gota de agua en penetrar en el suelo pasó de menos de un segundo antes del fuego a más de diez minutos después 11. Esta repelencia es más fuerte tras un fuego de severidad alta y moderada y, si se la deja en paz, se desvanece por sí sola a medida que la humectación y la congelación degradan las ceras, volviéndose por lo general indetectable en alrededor de un año 10. Durante ese año, sin embargo, el suelo ha perdido en silencio buena parte de su capacidad para aceptar el agua. Todo lo difícil del medio plazo se deriva de eso.

Los años intermedios: el suelo que se va

Si el primer año es cuestión de química, los años siguientes son cuestión de gravedad. Una ladera quemada ha perdido el dosel, la hojarasca y las raíces que antes interceptaban la lluvia y mantenían unida la superficie, y por debajo puede albergar una capa que repele el agua en lugar de absorberla. La primera tormenta intensa tras un fuego se encuentra con una superficie predispuesta a escurrir antes que a empaparse, y arrastra el suelo consigo. Esta es la consecuencia a medio plazo más dañina del fuego, y es la que convierte un evento recuperable en uno degradado.

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Las magnitudes son grandes. En laderas severamente quemadas de Colorado, la producción de sedimentos durante los primeros cinco años promedió 32 toneladas por hectárea, frente a prácticamente nada en las laderas vecinas no quemadas 12. Un estudio de Montana midió 1157 gramos de suelo perdidos por metro cuadrado en el año del fuego, con un retorno hacia el nivel de fondo a medida que el terreno se revegetaba en los años siguientes 13. En sitios mediterráneos, la escorrentía aumentó entre 150 y 375% y la pérdida de suelo entre 100 y 800% inmediatamente después de la quema 15. Cuando la gente de aguas abajo habla de flujos de detritos posincendio y de embalses ensuciados, es de este suelo del que habla, llegando todo de golpe.

Aquí está la parte que cambia lo que se hace al respecto. Durante años se culpó a la capa repelente al agua de la erosión posincendio, pero experimentos de campo rigurosos que separaron los dos factores encontraron que la pérdida de la cobertura protectora del suelo importaba más que la repelencia en sí 12. La ceniza y la cobertura protegen la superficie del suelo del impacto de las gotas de lluvia e impiden que se selle en una costra; retire esa cobertura y el suelo se erosiona, sea o no repelente. Esa es una buena noticia, porque la cobertura es algo que se puede restaurar, y señala directamente la intervención que funciona.

La herramienta hace visible la prioridad. La pendiente fija lo que está en juego, pero la cobertura fija el resultado. Una ladera quemada, desnuda y empinada puede desprender decenas de veces más suelo que una intacta, y la manera más rápida de bajar esa cifra no es luchar contra la pendiente, sino volver a poner cobertura sobre el suelo antes de la primera gran lluvia.

La sombra larga: lo que el fuego deja para siempre

A lo largo de las décadas, el fuego lleva dos cuentas en el suelo, y apuntan en direcciones opuestas. En el debe está la materia orgánica perdida. Esa caída media del 15% en el carbono del suelo no siempre se recupera, y bajo fuegos repetidos la pérdida se acumula: en pinares mediterráneos quemados dos veces, el horizonte orgánico superficial completo había desaparecido, y las fracciones de carbono lábiles, de fácil reciclaje, de los suelos quemados de forma recurrente cayeron hasta en un tercio 220. Un fuego frecuente, con muy poco tiempo entre eventos para que la capa de hojarasca y la comunidad microbiana se reconstruyan, es la forma en que un suelo se desgasta. A la escala de un bioma entero, el debe puede ser vertiginoso: la temporada de incendios canadiense de 2023 liberó del orden de 650 millones de toneladas de carbono, en gran parte procedentes de la quema de suelos orgánicos más que de árboles, e hizo que el bosque boreal pasara de sumidero de carbono a fuente durante ese año 9.

En el haber hay un regalo singular y duradero: el carbono pirogénico. La combustión incompleta convierte una pequeña fracción de la biomasa quemada, del orden de unos pocos por ciento, en carbón vegetal y otros residuos carbonizados cuya estructura aromática y condensada resiste la descomposición 17. Este es, en esencia, el mismo material que el biochar añadido deliberadamente a los suelos, y tratamos su contabilidad en detalle en Biochar: eliminación del carbono, respuesta del suelo y la cuestión contable. Ese metaanálisis mundial encontró el carbono pirogénico en aumento de alrededor del 40% tras un fuego, aun cuando el carbono total bajaba 2. Se estima que aproximadamente la mitad del carbono pirogénico producido por los fuegos de vegetación persiste durante siglos 16, y en las sabanas moldeadas por el fuego puede representar el 14% de todo el carbono del suelo, y localmente hasta el 40% 18.

La evidencia más clara de que el carbón puede construir el suelo en lugar de solo marcar su destrucción está en la Amazonía. Dispersas por la cuenca se hallan parcelas de terra preta, suelos antropogénicos oscuros y fértiles que los pueblos precolombinos crearon, en parte, incorporando carbón a una tierra por lo demás pobre. Siglos después, esos suelos todavía contienen hasta setenta veces más carbono negro que la tierra que los rodea, y siguen siendo fértiles, porque las superficies oxidadas del carbón retienen los nutrientes que la lluvia tropical de otro modo se llevaría 31. Es la demostración más sencilla de que el carbono pirogénico puede ser a la vez duradero y útil. La trampa está en cómo se hizo: la terra preta provino de fuegos lentos, sofocados, productores de carbón, y no de las quemas calientes y abiertas que dominan hoy.

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Es tentador leer eso como un fuego que almacena carbono para nosotros, y parte de la contabilidad se ha inclinado en ese sentido. Yo sería prudente. El carbono pirogénico es estable, no eterno: estimaciones rigurosas de renovación sitúan su reservorio lento en el orden de los siglos, unos 800 años, y no los milenios que a menudo se suponen, y los fuegos repetidos consumen lentamente el carbón ya presente en el suelo 17. La lectura honesta del largo plazo es que el fuego desplaza la materia orgánica del suelo hacia un total más pequeño pero una forma más estable. En un sistema que arde poco y rara vez, eso forma parte del funcionamiento del suelo. En un sistema que ahora arde más caliente y más a menudo, las pérdidas en el debe superan las ganancias lentas y estables en el haber.

La herramienta de recuperación lleva en miniatura la afirmación central del artículo. Ese mismo metaanálisis encontró que el carbono y el nitrógeno del suelo regresaban a sus niveles previos al fuego unos diez años después de este en promedio, antes de lo que muchos suponen 2. Pero un promedio oculta sus extremos. Un fuego de baja severidad en un sitio protegido vuelve a su nivel de referencia en unos pocos años. Un fuego de alta severidad en una ladera desnuda, que pierde carbono ladera abajo con cada tormenta, puede estabilizarse décadas más tarde en un déficit permanente. La diferencia entre esos dos futuros es sobre todo la diferencia entre no hacer nada y proteger el suelo.

El fuego del agricultor: tala y quema, y quema de rastrojos

No todo fuego deliberado es igual. Dos de los fuegos agrícolas más antiguos del planeta hacen cosas casi opuestas al suelo que tienen debajo, y vale la pena tratarlos por separado, porque uno puede ser un trato viable y el otro no es, la mayoría de las veces, más que una pérdida lenta.

Tala y quema: el trato más antiguo

En todos los trópicos, desde la Amazonía hasta la cuenca del Congo y las tierras altas del Sudeste Asiático, cientos de millones de personas todavía cultivan mediante agricultura itinerante: talar una parcela de bosque, dejarla secar, quemarla y cultivar el claro durante algunos años antes de pasar a otra y dejarla volver a crecer. El fuego es deliberado, y su primer efecto sobre el suelo es la descarga de cenizas que ya conocimos, un verdadero pulso de nutrientes y una subida del pH que sostienen las primeras cosechas 27. Hecha a baja intensidad y en un ciclo largo, es una de las formas sostenibles más antiguas de cultivar un suelo tropical pobre.

El trato solo se sostiene si el barbecho es lo bastante largo. La quema volatiliza casi todo el carbono y el nitrógeno contenidos en la vegetación talada, del orden del noventa y cinco por ciento, de modo que los nutrientes que llegan al suelo se compran a costa de la reserva mucho mayor que se va en humo 30. Que el sistema se mantenga en equilibrio o se agote lentamente se reduce a si los años de barbecho reponen lo que los años de cultivo y el fuego extraen 28. Donde la presión demográfica acorta el barbecho, la balanza se inclina del equilibrio al agotamiento. En las selvas húmedas del este de Madagascar, los periodos de barbecho cayeron de ocho a quince años a tres a cinco en unas pocas décadas, y cada fuego favoreció a gramíneas coriáceas y amantes del fuego frente a los árboles que regresaban, hasta que el bosque cedió el paso a un pastizal sin árboles, de poca utilidad para nadie 29. Es de nuevo la lección del incendio, en manos de un agricultor: el régimen decide el resultado, no el fuego aislado.

Existe una versión de este fuego que construye el suelo en lugar de esquilmarlo, y la diferencia está en la ceniza frente al carbón. Una quema caliente y abierta convierte la biomasa sobre todo en gas y un poco de ceniza efímera. Una quema fría, sofocada y privada de oxígeno la convierte en carbón, el carbono pirogénico duradero que está detrás de los suelos de terra preta. Por eso la «tala y carbonización» se está reexaminando como una alternativa a la tala y quema, y es la misma idea que el biochar, que abordamos en Biochar: eliminación del carbono, respuesta del suelo y la cuestión contable. El fuego es la misma herramienta; el resultado depende de cómo se lo deje arder 31.

Rastrojos: la sustracción por el fuego

El otro fuego agrícola es el que se enciende para eliminar los residuos de cultivo tras la cosecha, y es una bestia más mansa. La quema de rastrojos es rápida, se enciende por lo general cuando el suelo de abajo todavía retiene algo de humedad, y termina en minutos, de modo que el golpe inmediato al suelo suele ser pequeño. Un estudio sobre la quema de rastrojos de arroz en el centro de Tailandia encontró que el fuego simplemente no era lo bastante caliente para modificar la comunidad bacteriana del suelo justo después, aunque la ceniza sí elevó el pH y los nutrientes por un tiempo 22. Si un fuego de rastrojos fuera un evento aislado, su costo principal sería el humo, no el suelo.

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Nunca es un evento aislado, y su daño es lento y acumulativo, operando por sustracción. Cada tonelada de paja quemada es una tonelada de carbono y nutrientes que de otro modo habría alimentado el suelo al descomponerse, enviada en humo en su lugar. En las llanuras de arroz y trigo del norte de la India, donde apenas un par de semanas separan un cultivo del siguiente, algo así como 116 millones de toneladas de residuos se queman en un solo año, retirando miles de millones de kilogramos de carbono orgánico del presupuesto del suelo y llenando el aire de nitrógeno reactivo y partículas finas 2425. Ensayos que comparan la quema con la restitución de la paja muestran con claridad el costo en el suelo: biomasa microbiana y respiración reducidas en aproximadamente la mitad y un tercio bajo la quema, con una firma clara de estrés microbiano allí donde los residuos se incineran en lugar de dejarse 2623.

Los reguladores, desde la Unión Europea hasta la India, restringen la quema al aire libre de residuos, de forma desigual y con éxito dispar, porque la aritmética rara vez la favorece. Una quema dispuesta para ahorrar dos semanas de trabajo cambia un activo duradero, los residuos que se habrían convertido en materia orgánica del suelo, por una comodidad puntual, y de vez en cuando, el día equivocado y con el viento equivocado, por un incendio como el que abrió este artículo.

¿Positivo o negativo? Depende del régimen, no del evento

Entonces, ¿el fuego es bueno o malo para el suelo? La pregunta no tiene una respuesta única porque apunta a la unidad equivocada. Un fuego aislado no es ni lo uno ni lo otro. Las sabanas, muchos pinares, los matorrales mediterráneos y los bosques boreales evolucionaron con el fuego y dependen de él, y una quema ligera en esos sistemas puede ser neutra o incluso restauradora: despeja la hojarasca, induce la germinación y devuelve nutrientes a la superficie 719. La vida del suelo está bien adaptada para sobrevivirlo. Los organismos se refugian en el suelo fresco por debajo de la capa letal y recolonizan desde allí, siempre que el uso del suelo no cambie y la vegetación regrese antes de que el suelo sea arrastrado 7.

África lo ilustra a escala continental. Más de la mitad de todas las tierras que arden en el planeta cada año son sabana africana, y casi toda se enciende deliberadamente, temporada tras temporada, por poblaciones que gestionan el pastoreo y la tierra 3332. No son suelos que se estén destruyendo. Son suelos que han ardido a un ritmo regular durante tanto tiempo que las gramíneas, los árboles dispersos y los microbios se han construido en torno a ello, y buena parte de su carbono reposa a salvo bajo el suelo, fuera del alcance de las llamas. El fuego aquí está más cerca de la siega que de la catástrofe, lo que también explica por qué el simple hecho de suprimirlo no es una victoria climática fácil.

Lo que decide el resultado es el régimen, no el evento: cuán severo es el fuego, con qué frecuencia regresa y qué lo sigue. Gire cualquiera de esos controles en el sentido equivocado y una perturbación superable se convierte en una degradación duradera. Esto es precisamente lo que hace un clima que se calienta. Una síntesis mundial encontró que el daño del fuego a la biogeoquímica del suelo se concentraba en los climas fríos, los bosques de coníferas y allí donde los fuegos se vuelven más intensos y más frecuentes, con algunos de los efectos persistiendo durante décadas 21. El peligro no es que el fuego sea nuevo para estos paisajes. Es que el fuego llega más caliente, más extenso y más a menudo de lo que el suelo aprendió a absorber a lo largo de la evolución, y con menos tiempo para recuperarse entre uno y otro.

Lo que realmente se puede hacer: medir, estabilizar, restaurar

La respuesta práctica se reduce a tres movimientos, en orden. El primero es medir, porque «el suelo está bien» y «el suelo está arruinado» son ambas conjeturas hasta que alguien verifica. La severidad del fuego puede cartografiarse a partir de imágenes satelitales, usando la diferencia en el índice de calcinación normalizado antes y después del fuego, para ubicar dónde el terreno fue golpeado con más fuerza. En esas zonas, un puñado de mediciones de campo le dice a qué se enfrenta: carbono y nitrógeno del suelo sobre una base de masa equivalente, para que un cambio en la densidad aparente no lo engañe, una prueba de penetración de la gota de agua para la repelencia, que toma minutos, y una simple prueba de infiltración. Recorremos la lógica de muestreo que hay detrás de ese tipo de comparación antes-después en ¿Qué tamaño debe tener su campaña de muestreo de carbono del suelo?

El segundo movimiento es estabilizar, y la ventana es corta. La herramienta de erosión ya reveló la respuesta: volver a poner cobertura sobre el suelo antes de la primera lluvia fuerte. Una revisión sistemática de los tratamientos posincendio encontró que el acolchado funciona, que la paja y el acolchado de madera superan al hidromulch pulverizado, y que el beneficio es mayor precisamente donde más se necesita, en un terreno severamente quemado, cuando la cobertura se lleva por encima de aproximadamente el 70% 14. Las barreras a lo largo de la pendiente ayudan; la siembra ayuda más lentamente. Lo único que no hay que hacer es conducir maquinaria sobre una frágil superficie quemada y romper lo que queda de estructura.

El tercer movimiento es restaurar, y es sobre todo cuestión de paciencia y de no empeorar las cosas. Dejar que la vegetación se restablezca, añadir materia orgánica donde tenga sentido y, sobre todo, mantener el fuego fuera del sitio el tiempo suficiente para que la hojarasca y la comunidad microbiana se reconstruyan. En las tierras de cultivo, el equivalente es la intervención más sencilla de todo este artículo: dejar de quemar los residuos y restituirlos al suelo en su lugar. La recuperación tras un fuego es realmente posible. Solo que no es automática, y casi todo lo que la decide ocurre el primer año.

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