UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y ZOOTECNIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROPECUARIA TESIS EVALUACIÓN DE RECUPERACIÓN DE PASTIZALES ANTE LA OCURRENCIA DE INCENDIO FORESTALES EN LAS COMUNIDADES MACAY Y SALLOC-CUSCO-2022 Presentada por la Bachiller en Ciencias Agropecuarias MELIDA ROMAN HUAMAN Para optar al Título Profesional de INGENIERO AGROPECUARIO ASESOR (ES): Dr. Julio César Loayza Céspedes Qco. Filomeno Ayala Rojas Dr. Ricardo Zubieta Barragán ANDAHUAYLAS – PERÚ 2023 AGRADECIMIENTO Agradezco a Dios, quien me ha dado la fortaleza y la paciencia para completar este trabajo de investigación. También quiero expresar mi sincera gratitud a mis asesores por proporcionarme la guía necesaria y la orientación para llevar a cabo este proyecto. Quiero reconocer y agradecer al Instituto Geofísico del Perú por proporcionar recursos y datos fundamentales para la investigación, al Dr. Ricardo Zubieta, Investigador Científico del IGP darle las gracias por el apoyo constante, ha sido fundamental en este proceso. Deseo dar las gracias a todos aquellos que me brindaron su compañía en los trabajos de campo. A mis queridos amigos y familia, les agradezco por su apoyo incondicional y aliento constante durante este proceso. “Con Gratitud, Melida”. ii ÍNDICE GENERAL AGRADECIMIENTO ................................................................................................ i ÍNDICE GENERAL .................................................................................................. ii ÍNDICE DE TABLAS ............................................................................................ viii ÍNDICE DE FIGURAS ............................................................................................. x RESUMEN ........................................................................................................... xiii INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 1 I. PROBLEMA, OBJETIVOS Y JUSTIFICACIÓN ............................................... 4 1.1. Planteamiento del problema ....................................................................... 4 1.2. Formulación del problema .......................................................................... 5 1.2.1. Problema general ................................................................................ 5 1.2.2. Problemas específicos ......................................................................... 5 1.3. Objetivos .................................................................................................... 5 1.3.1. Objetivo general ................................................................................... 5 1.3.2. Objetivos específicos ........................................................................... 5 1.4. Justificación ................................................................................................ 6 II. MARCO TEÓRICO ........................................................................................... 7 2.1. Bases teóricas ............................................................................................ 7 2.1.1. Ecosistema de pastizales .................................................................... 7 2.1.2. Pastizales andinos en Perú ................................................................. 7 iii 2.1.3. Composición del suelo en pastizales ................................................... 8 2.1.4. Prácticas tradicionales del uso del fuego ............................................. 8 2.1.5. Incendio en ecosistemas de pastizales ............................................... 9 2.1.6. Práctica de quema de pastizales ......................................................... 9 2.1.7. La quema controlada ......................................................................... 10 2.1.8. Quemas prescritas ............................................................................. 10 2.1.9. Sequía e incendios forestales ............................................................ 10 2.1.10. Quemas agrícolas .............................................................................. 11 2.1.11. Quemas para obtener pastos ............................................................ 12 2.1.12. Método de Parker modificado. ........................................................... 13 2.1.13. Impactos de incendios forestales en la vegetación ............................ 13 2.1.14. El ecosistema después de un incendio .............................................. 14 2.1.15. Capacidad de rebrote ........................................................................ 14 2.1.16. Germinación después de un incendio ................................................ 14 2.1.17. El suelo después de un incendio ....................................................... 15 2.1.18. Efectos del fuego en el pH ................................................................. 15 2.1.19. Efectos de fuego en la Materia Orgánica (MO). ................................ 16 2.1.20. Efectos del fuego en la Conductividad Eléctrica (CE) ........................ 18 2.1.21. Efectos del fuego en el Nitrógeno (N) ................................................ 19 2.1.22. Efectos del fuego en el Fosforo (P) ................................................... 20 iv 2.1.23. Efectos del fuego en el Potasio (K) .................................................... 21 2.1.24. Efectos del fuego en la Textura del suelo .......................................... 21 2.2. Marco conceptual ..................................................................................... 22 2.2.1. CENEPRED. ...................................................................................... 22 2.2.2. COEN. ............................................................................................... 22 2.2.3. INDECI. ............................................................................................. 23 2.2.4. SERFOR. ........................................................................................... 23 2.2.5. CONAFOR. ........................................................................................ 23 2.2.6. PISCO. .............................................................................................. 24 2.2.7. MINAM-DGOTA. ................................................................................ 24 2.2.8. SENAMHI. ......................................................................................... 24 2.2.9. SERNANP. ........................................................................................ 25 2.2.10. IGP. ................................................................................................... 25 2.3. Antecedentes de la investigación ............................................................. 25 2.3.1. Contexto internacional ....................................................................... 25 2.3.2. Contexto nacional .............................................................................. 27 III. MATERIALES Y MÉTODO ............................................................................ 31 3.1. Materiales ................................................................................................. 31 3.1.1. Materiales cartográficos: .................................................................... 31 3.1.2. Materiales de campo: ........................................................................ 31 v 3.1.3. Servicios solicitados para muestreo en campo: ................................. 31 3.1.4. Material de escritorio: ........................................................................ 31 3.2. Metodología de la investigación ............................................................... 32 3.2.1. Trabajo preliminar de campo ............................................................. 32 3.2.2. Fase de campo-proceso de conducción de la investigación .............. 40 3.2.3. Fase de laboratorio ............................................................................ 54 3.2.4. Fase de gabinete final ....................................................................... 55 IV. RESULTADOS ............................................................................................... 56 4.1. Análisis de los cambios en el pH y clasificación durante 4 temporadas de muestreo. ........................................................................................................... 56 4.1.1. Análisis de los cambios de la conductividad eléctrica durante 4 temporadas de muestreo. ............................................................................... 59 4.1.2. Análisis de cambios de la materia orgánica durante 4 temporadas de muestreo. ........................................................................................................ 63 4.1.3. Análisis de los cambios en el Nitrógeno durante 4 temporadas de muestreo. ........................................................................................................ 66 4.1.4. Análisis de los cambios en el Fosforo durante 4 temporadas de muestreo. ........................................................................................................ 69 4.1.5. Análisis de los cambios en el Potasio durante 4 temporadas de muestreo. ........................................................................................................ 72 vi 4.1.6. Análisis de los cambios en la textura durante 4 temporadas de muestreo. ........................................................................................................ 75 4.1.7. Resultados del método de Parker empleado en el estudio. ............... 76 4.1.8. Estimación de biomasa (materia seca) en zonas quemadas y zona no quemada. ........................................................................................................ 78 4.1.9. Análisis de un incendio pasado (año 2020) en la comunidad de Macay. 80 V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS .................................................................... 83 VI. CONCLUSIONES ......................................................................................... 101 VII. RECOMENDACIONES ................................................................................. 102 VIII. BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................... 103 IX. ANEXOS ........................................................................................................ 117 ANEXO 01: Resultados de los análisis del suelo. ............................................ 117 Resultados en la temporada 1 (época seca)-Setiembre 2022-Macay.............. 117 Resultados en la temporada 2 (inicio de época de lluvia) diciembre-2022-Macay ......................................................................................................................... 118 Resultados de laboratorio en la temporada 3 (periodo de lluvias)-marzo 2023- Macay .............................................................................................................. 119 Resultados de laboratorio en la temporada 4 (nuevo periodo seco) junio-2023- Macay .............................................................................................................. 120 vii Resultados de laboratorio en la temporada 1 (setiembre-época seca), setiembre 2022-Salloc. ..................................................................................................... 121 Resultados de laboratorio en la temporada 2 (época de inicio de lluvias), diciembre 2022-Salloc. ..................................................................................... 122 Resultados de laboratorio en la temporada 3 (periodo de lluvias)-marzo 2023- Salloc ............................................................................................................... 123 Resultados de laboratorio en la temporada 4 (nuevo periodo seco) junio 2023- Salloc ............................................................................................................... 124 ANEXO 2: Informe de análisis de suelo en la primera temporada ................... 125 ANEXO 3: Informe de análisis de suelo en la segunda temporada ................. 129 ANEXO 4: Informe de análisis de suelo en la tercera temporada .................... 133 ANEXO 4: Informe de análisis de suelo en la cuarta temporada ..................... 137 ANEXO 5: Formato de evaluación de pastizales con el método de Parker ..... 141 ANEXO 6: Reporte de incendio forestal en la comunidad de Macay. .............. 142 ANEXO 7: Reporte de incendio forestal en la comunidad de Salloc. ............... 143 ANEXO 8. Registros fotográficos ..................................................................... 144 viii ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Clasificación del pH y su efecto en las plantas. ...................................... 16 Tabla 2. Clasificación de la materia orgánica y su efecto en las plantas. ............. 17 Tabla 3. Clasificación de la conductividad eléctrica y el efecto en las plantas. ..... 18 Tabla 4. Clasificación del nitrógeno y su efecto en las plantas. ............................ 19 Tabla 5. Clasificación de los valores de fósforo. ................................................... 20 Tabla 6. Clasificación del potasio y su efecto en las plantas. ............................... 21 Tabla 7. Puntos de muestreo ubicados con GPS-Macay ...................................... 44 Tabla 8. Puntos de muestreo ubicados con GPS-Salloc. ..................................... 45 Tabla 9. Método de análisis proporcionados por el laboratorio. ............................ 55 Tabla 10. Clasificación del pH por temporada de análisis en Macay y Salloc. ..... 57 Tabla 11. Clasificación de la Conductividad Eléctrica (CE) por temporada de análisis en Macay y Salloc. ................................................................................... 60 Tabla 12. Clasificación de la Materia orgánica (MO) por temporada de análisis en Macay y Salloc. ..................................................................................................... 64 Tabla 13. Clasificación del Nitrógeno (N) por temporada de análisis en Macay y Salloc. ................................................................................................................... 67 Tabla 14. Clasificación del Fósforo (P) por temporada de análisis en Macay y Salloc. ................................................................................................................... 70 Tabla 15. Clasificación del Potasio (K) por temporada de análisis. ...................... 73 Tabla 16. Clasificación de la textura por temporada de análisis. .......................... 75 Tabla 17. Composición florística y cobertura vegetal en Macay. .......................... 76 Tabla 18. Composición florística y cobertura vegetal en Salloc. ........................... 77 Tabla 19. Estimación de materia seca-Macay ...................................................... 78 ix Tabla 20. Estimación de materia seca-Salloc. ...................................................... 79 Tabla 21. Composición de especies vegetales. .................................................... 81 x ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Mapa de ubicación de distritos identificados para el estudio. ................ 32 Figura 2. Mapa de ubicación geográfica del incendio en Macay .......................... 34 Figura 3. Mapa de ubicación de la zona de estudio 1: Macay .............................. 34 Figura 4. Mapa de ubicación del incendio en la comunidad de Salloc ................. 36 Figura 5. Mapa de ubicación de la zona de estudio 2: Salloc ............................... 37 Figura 6. Monitoreo de la precipitación mensual acumulada (2022-2023). ......... 39 Figura 7. Suelo con presencia de ceniza de color gris-blanquecina-Macay ......... 40 Figura 8. Suelo con presencia de ceniza de color grisáceo y negro-Salloc .......... 41 Figura 9. Zona quemada 1 en Macay y Salloc. .................................................... 42 Figura 10. Zona quemada 2 en Macay y Salloc. ................................................. 42 Figura 11. Zona quemada 3 en Macay y Salloc. .................................................. 43 Figura 12. Zona no quemada en Macay y Salloc. ................................................ 43 Figura 13. Puntos de muestreo de suelo ubicados dentro del mapa en Macay. .. 44 Figura 14. Puntos de muestreo ubicados dentro del mapa en Salloc. .................. 45 Figura 15. Épocas de muestreo de suelo en Macay y Salloc ............................... 46 Figura 16. Apertura de calicatas ........................................................................... 47 Figura 17. Toma de muestras de suelo a dos profundidades. .............................. 47 Figura 18. Extracción de suelo. ............................................................................ 48 Figura 19. Muestras de suelo en el laboratorio. .................................................... 49 Figura 20. Esquematización del método de Parker en Macay y Salloc. ............... 50 Figura 21. Ubicación de los transectos en Macay. ............................................... 51 Figura 22. Ubicación de los transectos en Salloc. ................................................ 51 Figura 23. Método de cosecha destructiva. .......................................................... 52 xi Figura 24. Muestras de pastizales en laboratorio. ................................................ 53 Figura 25. Paisaje del incendio antiguo (junio del 2023). ..................................... 53 Figura 26. Cambios en los valores del pH durante las temporadas de análisis en Macay. ................................................................................................................... 56 Figura 27. Cambios en los valores del pH durante las temporadas de análisis en Salloc. ................................................................................................................... 56 Figura 28. Cambios de valores en la Conductividad Eléctrica durante las temporadas de análisis en Macay. ........................................................................ 59 Figura 29. Cambios de valores en la Conductividad Eléctrica durante las temporadas de análisis en Salloc. ......................................................................... 60 Figura 30. Cambios en valores de la Materia Orgánica durante las temporadas de análisis en Macay. ................................................................................................. 63 Figura 31. Cambios en valores de la Materia Orgánica durante las temporadas de análisis en Salloc. .................................................................................................. 63 Figura 32. Cambios en el Nitrógeno durante las temporadas de análisis en Macay. .............................................................................................................................. 66 Figura 33. Cambios en los valores del Nitrógeno en las temporadas de análisis en Salloc. ................................................................................................................... 66 Figura 34. Cambios en los valores del Fósforo durante las temporadas de análisis en Macay ............................................................................................................... 69 Figura 35. Cambios en los valores del Fósforo durante las temporadas de análisis en Salloc................................................................................................................ 69 Figura 36. Cambios en el Potasio (K) durante las temporadas de análisis en Macay .................................................................................................................... 72 xii Figura 37. Cambios en los valores del Potasio (K) durante las temporadas de análisis en Salloc. .................................................................................................. 72 Figura 38. Biomasa seca en gr/m2-Macay ........................................................... 79 Figura 39. Biomasa seca gr/m2-Salloc. ................................................................ 80 Figura 40. Biomasa seca en gr/m2-Macay ........................................................... 81 xiii RESUMEN En las recientes décadas, se ha presenciado un aumento considerable de incendios forestales alrededor del mundo. En Perú, Cusco se encuentra entre las regiones que han sido fuertemente impactadas por los incendios forestales, afectando principalmente ecosistemas de pastizales, e impactando severamente el suelo, no obstante, los impactos en la recuperación de pastizales son muy poco documentados en los Andes del Perú. El objetivo de la investigación fue “Evaluar la recuperación natural de pastizales andinos ante la ocurrencia de incendios forestales en las comunidades Macay y Salloc-Cusco”. El presente estudio se realizó en zonas con y sin incendios pertenecientes a las comunidades de Macay y Salloc en la región de Cusco. Primeramente, se recolectó muestras de suelo (3 puntos en la zona quemada y 1 punto en la zona no quemada) en ambas comunidades y durante 4 temporadas (temporada 1: época seca; temporada 2: época de inicio de lluvias; temporada 3: época de lluvias; temporada 4: nuevo periodo seco). Los resultados indican que el pH después del incendio se incrementa, se reduce gradualmente al pasar los meses. Asimismo, se registró un incremento en la conductividad eléctrica, materia orgánica, NPK, después del incendio en cada temporada de muestreo. Cabe mencionar que la textura del suelo se mantuvo en franco arenoso desde la primera hasta la última temporada de análisis de suelo. El “método de Parker” fue utilizado para determinar la recuperación de los pastizales y se obtuvo como resultado que en la zona quemada se encontró mayor número de especies con respecto a la zona no quemada. A pesar de mostrar una mayor cantidad de especies, no se estimó una mayor cantidad de producción de biomasa xiv en esta zona quemada. De hecho, la zona no quemada, presenta mayor cantidad de biomasa. La investigación indica que un incendio forestal ocurrido en temporadas de estiaje sobre ecosistemas de pastizales afectaría su recuperación a corto plazo en cantidad y calidad a pesar de que los parámetros del suelo se encuentren en niveles normales en su mayoría, estos resultados están asociados a las anomalías en el régimen de precipitación durante el año 2022-2023. La recuperación esperada de pastizales se daría en los próximos años sucesivamente. En general el incendio no beneficia la producción de biomasa a corto plazo; estos incrementos en los valores de las propiedades químicas del suelo tras el incendio mejorarían la fertilidad del suelo estacionalmente. Palabras clave: incendios forestales, recuperación de pastizales, suelos. INTRODUCCIÓN Los incendios forestales (IF) han aumentado considerablemente en las últimas décadas, a nivel mundial, en la Amazonia sudamericana y en los Andes peruanos, esto como resultado de las alteraciones climáticas y factores socioculturales (Osorio, 2012; Silva et al., 2018; Vizcarra & De la Cruz- Lozado.,2022; Zubieta et al., 2019). En el Perú, Cusco se destaca como una de las regiones con el mayor número de emergencias históricas debido a incendios forestales registrados hasta la actualidad (CENEPRED, 2021; Zubieta et al., 2019). Durante el 2022, se han registrado 1,329 Incendios Forestales, siendo Cusco la región más afectada con 443 IF, seguido de Apurímac, Puno, Cajamarca, entre otras regiones (COEN-INDECI, 2022). Las múltiples acciones que el ser humano lleva a cabo para su supervivencia como la práctica de quema de pastizales y residuos agrícolas son consideradas como la causa principal de los incendios forestales que traen consigo consecuencias negativas degradando y modificando la estabilidad de diversos ecosistemas (SERFOR, 2018). El fuego originado por las prácticas de quema puede alterar la vegetación e impactar severamente las propiedades fisicoquímicas del suelo. Pudiendo ocasionar erosión y pérdida de nutrientes, a causa del aumento de la temperatura sobre el suelo (Gonzáles, 2017; Ccanchi, 2021). Los incendios forestales no siempre tienen un impacto negativo, ya que ciertos casos como en bosques templados, estos eventos pueden promover el crecimiento de pasto fresco, ayuda en el manejo de enfermedades y plagas, elimina 2 vegetación no deseada y promueve la integración de nutrientes en el suelo (Pérez et al., 2013; Ressl & Cruz., 2012). El Perú es reconocido por sus ecosistemas que albergan una amplia variedad de flora (conjuntos de elementos vegetales), pudiendo ser bosques, matorrales, páramos, humedales y pastizales (Sagastegui et al., 2003; Salcedo, 2021). La vegetación juega un papel crucial en nuestro planeta, gracias a las ventajas que aporta a los ecosistemas funcionando como regulador, purificador del aire y fuente de alimento para la ganadería alto Andina. Por ello resulta esencial preservar la armonía de la biodiversidad (Salcedo, 2021). Desde otro punto de vista la vegetación es el elemento esencial que aporta belleza al paisaje (Salcedo, 2021). Los incendios forestales acontecen predominantemente en zonas de alta montaña afectando ecosistemas de pastizales (Zubieta et al,. 2019). En ecosistemas de pastizales, el uso del fuego puede tener efectos muy beneficiosos cuando se maneja con responsabilidad y precaución. Sin embargo, si no se maneja adecuadamente, puede provocar impactos severos en el área afectada, principalmente sobre la vegetación y el recurso suelo (Pacheco, 2019). Por esta razón, resulta esencial entender la magnitud de cambio sobre las propiedades del suelo ya que pueden influir en la recuperación del ecosistema y la vegetación, así como en su crecimiento. Las características físicas y químicas del suelo pueden cambiar con el tiempo. Tras un incendio, estas pueden aumentar o disminuir su concentración (Rufasto, 2023). Esto se debe a que están principalmente influenciadas por el tipo de propiedad, la regularidad de las quemas y el clima después del incendio 3 (Cáceres, 2018). Diversos autores han estudiado los impactos del fuego después de un incendio forestal, documentan principalmente un incremento en el pH, nitrógeno, fosforo, potasio, materia orgánica, conductividad eléctrica, un mismo suceso se ha experimentado en esta investigación en la primera temporada de muestreo las que están relacionadas con las épocas de muestreo de otras investigaciones, por otro lado los análisis en la segunda, tercera y cuarta temporada presentan alteraciones en los valores y su clasificación de dichos parámetros. Sin embargo, las repercusiones del fuego en el suelo y en ecosistemas de pastizales tras los incendios forestales en regiones tropicales y en los Andes del Perú han sido muy poco documentadas. Hasta ahora, no se han realizado investigaciones acerca de cómo la quema de vegetación afecta las propiedades físicas y químicas de un suelo. Por consiguiente, esta investigación es una valiosa contribución al entender los cambios en los valores de propiedades fisicoquímicas del suelo en cuatro temporadas de análisis de suelos. En este contexto, se estudió los impactos generados por el fuego en el suelo durante el proceso de recuperación de los pastizales. 4 I. PROBLEMA, OBJETIVOS Y JUSTIFICACIÓN 1.1. Planteamiento del problema En el Perú los incendios forestales principalmente son causados por actividades humanas. Un 91% de las igniciones se deben al cambio en el uso de suelos y practica ancestral de quemar pastos, mientras que el restante 9% resultado de la obtención de leñas y a negligencias (SERFOR, 2018; SERNANP, 2016). La problemática se agrava si los incrementos de las prácticas de quemas se dan en contexto de eventos climáticos extremos como las sequías y eventos como: El Fenómeno de “el Niño” (Zubieta et al., 2021a; Zubieta et al., 2021b; Zubieta et al., 2023a). Las sequías de los años 2005, 2010 y 2016 coincidieron con un aumento significativo en la incidencia de incendios forestales, que se elevó en más del 400%, asimismo coincidieron con un evento del Niño en el océano pacifico central (Zubieta et al.,2019). Se espera que estas sequías en el sur del Perú sean más intensas, frecuentes y prolongadas, por lo que se propone tomar medidas de adaptación y/o mitigación que reduzcan sus impactos (Zubieta et al., 2021b). El problema puede empeorar, dado que los incendios forestales favorecen la erosión del suelo, debido a que quedan expuestos a vientos y lluvias. El desconocimiento por parte de los habitantes o la ausencia de medidas preventivas pueden propiciar la ocurrencia y el incremento de estos incidentes. En estas circunstancias la problemática se agrava en vista de los diversos factores (sociales, políticos, económicos, ambientales, etc.), que interrelacionan y limitan la capacidad de respuesta de las comunidades. 5 1.2. Formulación del problema 1.2.1. Problema general ¿Cómo es la recuperación de los pastizales andinos ante la ocurrencia de incendios forestales en las comunidades Macay y Salloc-Cusco? 1.2.2. Problemas específicos ¿Cómo afectan los incendios forestales a la biomasa y composición florística de los pastizales andinos ante la ocurrencia de incendios forestales? ¿Cuál es el impacto de los incendios forestales sobre las propiedades fisicoquímicas del suelo? 1.3. Objetivos 1.3.1. Objetivo general - Evaluar la recuperación de pastizales andinos ante la ocurrencia de incendios forestales en las comunidades Macay y Salloc-Cusco. 1.3.2. Objetivos específicos ❖ Evaluar la recuperación de los pastizales andinos con una estimación de biomasa y registros de recomposición florística ante la ocurrencia de incendios forestales. ❖ Analizar el estado de las propiedades fisicoquímicas del suelo (pH, textura, conductividad eléctrica, materia orgánica, disponibilidad de nitrógeno, sodio y potasio). 6 1.4. Justificación El fuego produce cambios en la cobertura vegetal (Neary & Leonard, 2020). Ante la complicada situación de los incendios forestales, un aspecto primordial que requiere atención técnico científica es la recuperación de los ecosistemas de pastizales posterior a los incendios forestales. En la actualidad, los siniestros de incendios forestales son atribuidos a la aplicación del fuego en las labores agrícolas (SERFOR, 2018). Estas prácticas de quemas usualmente no son documentadas (95%), a diferencia de las emergencias debido a incendios forestales las que si se documentan (5%) (Zubieta et al., 2023b). La práctica de quema es una herramienta de bajo costo que más se usa en el manejo de residuos agrícolas, malezas indeseables y aumentar la productividad del forraje, transformación y renovación del paisaje en la sierra (Álvarez, 2022; Manta, 2017; Corredoira, 2021). La recuperación de ecosistemas ante incendios en los bosques tiende a demorar grandes periodos (demorando de 5 –9 años hasta 15 años), (Vizcarra & De La Cruz-Lozado, 2022). La renovación y el tiempo de duración en los pastizales es tan rápida que puede demorar un año (Neary & Leonard, 2020). No obstante, la evaluación y medición de los beneficios y perjuicios de las prácticas de quema de biomasa en la región de Cusco generará nueva información local. Esta puede ser valiosa para la creación de nuevas políticas regulatorias destinadas a prevenir y reducir las pérdidas causadas por incendio forestales. 7 II. MARCO TEÓRICO 2.1. Bases teóricas 2.1.1. Ecosistema de pastizales Un ecosistema de pastizales sirve como una fuente vital de alimento para el sustento de la ganadería. Aunque pueden permanecer inalterados durante años a simple vista, su proceso de recuperación suele ser gradual y lento (Miller, 1990). Los ecosistemas de pastizales, a menudo se encuentran en áreas con productividad más baja que no son adecuadas para la agricultura intensiva. Sin embargo, estos mismos lugares pueden ser excelentes para el pastoreo, ya que los animales pueden recolectar y convertir la producción primaria de estos ecosistemas en productos útiles para los humanos, como carne leche y lana (Miller, 1990). 2.1.2. Pastizales andinos en Perú Los pastizales andinos están situadas a altitudes superiores a los 3.000 m.s.n.m., en las laderas montañosas y la expansiva región andina, abarcando desde el norte del Perú hasta el sur de Argentina y Chile (Alva y Manosalva, 2019). Generalmente son áridos que albergan diferentes tipos de vegetación, desde pastizales puros hasta mesclados, todo depende de las condiciones climáticas y geográficas específicas de cada lugar, siendo el césped de puna el más común (Flores et al., 2005). En el Perú especialmente en los pastizales andinos las especies predominantes son Stipa ichu, Festuca sp. y Calamagrostis sp. (Alva y Manosalva, 2019). 8 2.1.3. Composición del suelo en pastizales Los suelos de los pastizales suelen ser arcillosos. En términos generales, los suelos de los pastizales suelen ser fértiles, moderadamente ricos en materia orgánica y presentan un pH alcalino (Flores et al., 2005). Cuando la vegetación no proporciona suficiente protección, los suelos de pastizales se erosionan fácilmente, dado que el suelo en este bioma es bastante delgado (Oliva et al., 2001). 2.1.4. Prácticas tradicionales del uso del fuego La práctica del uso del fuego genera impactos ambientales difíciles de medir, los cuales pueden intensificarse con las costumbres culturales de realizar quemas controladas que se transmiten de una generación a la siguiente. Las quemas realizadas de manera incorrecta, son aquellas en las que fácilmente se puede perder el control, generando así un incendio forestal (Rosero & Osorio, 2014). Este método es similar a las costumbres que los peruanos ancestrales llevaban a cabo antes del año 1532; el fuego se utilizaba en un momento y lugar específico del año, generalmente con una periodicidad distinta a la anual con propósitos agrícolas y ganaderos principalmente (Manta, 2017). En relación a la aplicación del fuego en las técnicas de agricultura y ganadera en la sierra del Perú, la normativa que regula las quemas no alcanzará tener resultados satisfactorios a menos que se responsabilice a los campesinos para que realicen prácticas de quemas controladas y prescritas (Manta, 2017). 9 2.1.5. Incendio en ecosistemas de pastizales Es comúnmente aceptado que numerosas áreas de pastizales han surgido y se han mantenido gracias al uso del fuego; cuando estas áreas son afectadas por el fuego, por lo general ya están secas, y si se dañan, solo afecta el crecimiento de un año (Comparatore et al., 1996). El pastizal se regenera por semilla en sitios incendiados. El fuego ayuda a mantener la estructura del pastizal y también las enriquece (Rodríguez, 2014). 2.1.6. Práctica de quema de pastizales Los pastizales son la clase de cobertura vegetal más quemada por los humanos con el propósito de subsistencia ganadera y a nivel comercial (Pacheco, 2019). El fuego contribuye a preservar la estructura y composición de las praderas. Los pastizales se recuperan después de un incendio a través del rebrote, igualmente se regeneran a través de semillas. En general tienen una buena respuesta al fuego (Rodríguez, 2014; Pacheco, 2019). La tasa de mortalidad de los pastizales después de un incendio es baja, aunque los incendios extremadamente severos pueden causar mortalidad debido a que es probable que afecten las raíces de las plantas. Por otro lado, la conformación de los matorrales tras el paso del fuego es progresivo, y se recupera al pasar los años esto se debe a que en estas zonas el fuego solo penetra unos pocos centímetros de profundidad en el suelo, la que permite que el suelo se erosione y con el tiempo vuelve ser óptima (Pacheco, 2019). 10 2.1.7. La quema controlada Una quema controlada es realizada de forma segura y planificada para lograr los objetivos establecidos por los humanos en la administración de recursos ganaderos, agrícolas y forestales, esto implica solicitar permiso a las autoridades, planificar las fechas de quema con la comunidad, informar a nuestros vecinos sobre el día de la quema, apoyarnos mutuamente para llevar a cabo la quema, mantenerla bajo control dentro de un área específica y tener en cuenta el estado del fuego, el combustible o vegetación a quemar, y las características del terreno (Martínez., 2001; Manta, 2017). 2.1.8. Quemas prescritas La quema prescrita es aquella que se lleva a cabo de acuerdo a un diseño técnico prescrito donde se calcula numéricamente el comportamiento del fuego, la rapidez de propagación, la altura de la llama, y la intensidad del calor en función con las condiciones meteorológicas, el material inflamable y la geografía del sitio. Todo esto con el objetivo de obtener provecho y lograr una administración sustentable por medio del fuego aplicado a la vegetación (Martínez, 2001). El objetivo es que el fuego se limite a una zona concreta para prevenir su propagación y cause incendios forestales. 2.1.9. Sequía e incendios forestales Los incendios más frecuentes y con gran intensidad son los que se dan en épocas secas (Pacheco, 2019). El clima desempeña un papel esencial para la incidencia en cuanto a la frecuencia de incendios forestales, ya que facilita la 11 ignición, las tazas de propagación y la severidad de estos eventos (Zubieta et al., 2021; Zubieta et al., 2023a). La propagación del incendio está relacionada al combustible forestal y su bioacumulación y el incremento de la temperatura. Para el proceso de combustión, los tres elementos usualmente necesarios son combustible, calor y oxígeno, tales elementos forman el conocido “triángulo del fuego”. En este contexto, las condiciones climáticas y vegetativas propicias para los incendios hacen que el alcance del fuego sea considerablemente más extenso (Ressl & Cruz, 2012). Cuando las llamas en un incendio han alcanzado su máximo desarrollo pueden generar su propio ambiente micro climático del fuego, con temperaturas y vientos que son diferentes y generalmente más intensos que las condiciones ambientales circundantes (Gonzáles et al., 2011). Este es el caso de los años de sequía 2005, 2010, y 2016 años en los cuales la ocurrencia de incendios se incrementó severamente hasta un 400% (Zubieta et al., 2019). En este escenario, con la finalidad de prevenir un aumento grave de incendios forestales, el instituto Geofísico del Perú ha desarrollado una plataforma web https://www.igp.gob.pe/incendios-forestales/ que caracteriza las condiciones meteorológicas y vegetativas para la ocurrencia de incendios (Zubieta et al., 2021a). 2.1.10. Quemas agrícolas Las quemas agrícolas se llevan a cabo para deshacerse de los desechos y restos de la cosecha, facilitando así la preparación del terreno para la próxima campaña agrícola. Aunque estas quemas favorecen el acondicionamiento del 12 terreno para el cultivo, no necesariamente son beneficiosas para el suelo. Por el contrario, pueden contribuir a un progresivo empobrecimiento en las características del suelo. Desde una perspectiva agronómica, las quemas agrícolas no son necesarias, de hecho, pueden ser ambientalmente perjudiciales al degradar gradualmente la condición del suelo (Salcedo, 2021). 2.1.11. Quemas para obtener pastos Se realizan quemas en áreas de pastoreo con el propósito de estimular el crecimiento de pastos al eliminar pajonales secos y vegetación leñosa, como matorrales, zonas a las que el ganado no puede acceder. Estas quemas favorecen el crecimiento de pastos al reducir la competencia de la vegetación leñosa. En determinados lugares, las quemas están vinculadas a áreas de ganadería extensiva que involucran ovinos, vacunos y, en ocasiones caprinos. Estas quemas se llevan a cabo con el propósito de mejorar la disponibilidad de pastos para el ganado y facilitar la gestión de la vegetación en las áreas de pastoreo. Después de que se produce un incendio, se puede observar un proceso de regeneración en el cual los tallos vuelven a brotar y las plantas herbáceas comienzan a crecer. estas plantas aprovechan la fertilidad temporal del suelo, lo que promueve un buen pasto para el ganado (Salcedo, 2021). Ante esto surge algunas interrogantes: ¿qué espera la población del Cusco después de la quema?, ¿mayor cantidad de pastizales?, ¿mejor calidad en los pastizales?, ¿obtener pastizales de mejor agrado para el ganado? 13 2.1.12. Método de Parker modificado. El método K.W Parker modificado (Parker, 1958), trata del método conocido “Transección al paso” que implica la recolección de muestras a través de un transecto y por cuya línea dando pasos triples o dobles se registra las especies vegetales durante la transección (Mercado, 2019; Puma, 2014). 2.1.13. Impactos de incendios forestales en la vegetación Los incendios son eventos que acarrean efectos negativos para los ecosistemas, como la perdida de diversidad biológica, cambios en el paisaje, reducción en la capacidad de retención de agua de lluvias, mortalidad de la fauna silvestre, contaminación del aire debido al humo y degradación del suelo debido a la escorrentía (Rodríguez, 1996). El efecto del fuego en la vegetación se verá influenciado por el tipo de incendio, su fuerza, duración y frecuencia. Estos factores alteraran las características físicas del suelo, lo cual a su vez generará modificaciones en la presencia, distribución e intensidad de las especies de plantas (CONAFOR, 2010). Adicionalmente, la destrucción de la vegetación que se encuentra asociada a los ecosistemas naturales, muchas veces ocasiona alteraciones en la estructura del ecosistema. Esto resulta en una disminución de las especies presentes, ya que la reducción de estos ecosistemas permite una mayor entrada de radiación solar, lo cual también provoca cambios en la composición de la flora de los ecosistemas vegetales (Salcedo, 2021). 14 2.1.14. El ecosistema después de un incendio La vegetación tiene una gran capacidad de recuperación después de un incendio forestal debido a la habilidad de ciertas especies para regenerarse y a la resistencia de semillas (Lloret, 2004). La capacidad de las especies para germinar y rebrotar permite anticipar la recuperación después de un incendio. La resiliencia de una especie se basa en su habilidad para sobrevivir en diversas condiciones variables, como diferentes temperaturas y niveles de humedad (Díaz, 2003). 2.1.15. Capacidad de rebrote Existen poblaciones de especies que viven en diferentes áreas climáticas y que se regeneran después de un incendio mediante el rebrote. Esta capacidad de rebrote se fundamenta en la presencia de yemas adventicias que tienen la capacidad de resistir altas temperaturas y, posteriormente, desarrollarse después del paso del fuego. Esto da como resultado la formación de nuevos tallos y hojas (Salcedo, 2021). 2.1.16. Germinación después de un incendio El fuego puede resultar en la muerte de los individuos de especies que no pueden regenerarse, pero en muchas especies, las semillas tienen el potencial de dar origen a nuevos individuos, especialmente cuando las condiciones son más favorables, como una mayor disponibilidad de agua, nutrientes y luz. Las semillas pueden aprovechar estas condiciones propicias para establecerse y contribuir a la recuperación de la vegetación después del fuego (Lloret, 2004). 15 2.1.17. El suelo después de un incendio Los incendios forestales generan impactos en el suelo ya que dependen según la magnitud del calor producido en el incendio. Durante un fuego de gran intensidad, las temperaturas oscilan entre 1200 a 1400 °C. Las temperaturas pueden llegar a 1000 °C grados en incendios de bosques, de 500-700 °C en incendios de matorrales y alrededor de 200 °C en incendios de pastizales (Rosero & Osorio, 2013). Efectivamente estas altas temperaturas son capaces de alterar las propiedades del suelo. A continuación, se define los siguientes parámetros y los cambios en sus valores después del incendio: 2.1.18. Efectos del fuego en el pH El fuego tiene un impacto en el pH, que es una de las propiedades químicas del suelo. Después de un incendio, el pH tiende a aumentar debido a la presencia de cenizas que contienen una cantidad significativa de carbonato potásico. (Rosero & Osorio 2014; Martínez et al., 1991). Por lo general se registran aumentos significativos en el pH del suelo inmediatamente después de un incendio, los cuales están relacionados con la intensidad del fuego. Sin embargo, estos incrementos tienden a disminuir con el paso del tiempo (Úbeda, 2001). El tiempo necesario para que el pH del suelo regrese a su nivel inicial puede variar, siendo más rápido o más lento dependiendo de la cantidad de tiempo que las cenizas permanezcan en el suelo (Mataix-Solera y Guerrero, 2007). 16 Tabla 1. Clasificación del pH y su efecto en las plantas. Designación PH Efecto Muy ácido Menor de 5.5 Hay retención de muchos nutrientes lo que puede dificultar su disponibilidad para el crecimiento de las plantas. Ácido 5.5-6.5 Neutro 6.5-7.5 Este nivel es un intervalo óptimo para los cultivos. Básico o alcalino 7.5-8.0 Muy alcalino Mayor de 8.1-9.0 Hay restricción para el desarrollo de una planta. Fuente: Garrido, 1994. 2.1.19. Efectos de fuego en la Materia Orgánica (MO). La Materia Orgánica (MO), presente en el suelo se refiere a los restos de plantas y animales que se descomponen en el suelo. Esta descomposición es realizada por microorganismos y el proceso convierte los restos en nutrientes que las plantas pueden utilizar (Pacheco 2019). La materia orgánica contribuye en la mejora la composición del suelo, lo que permite que el agua y el aire se muevan más fácilmente a través de él. (Pacheco 2019). Generalmente, la materia orgánica es más alto, en los primeros 5 cm de profundidad en áreas naturales y unos 10 cm en áreas cultivadas. Este disminuye 17 con la profundidad, primero de manera drástica y luego gradualmente, hasta casi desparecer entre los 30 y 60 cm, dependiendo del caso (Garrido, 1994). El incendio facilita la mineralización natural de la materia orgánica al eliminar el agua a través de la evaporación (Rosero & Osorio, 2013). Sin embargo, cuando las temperaturas son altas en un incendio, los nutrientes y minerales de la materia orgánica, pasan a ser solubles y pueden ser aprovechados por las plantas. Después, cuando las temperaturas superan los 450°C causa una reducción de los niveles de la materia orgánica, ya que continúa hasta que la combustión sea completa; no obstante, en fuegos severos el efecto es contrario por la acumulación de ceniza sobre el suelo (Rosero & Osorio, 2014). Tabla 2. Clasificación de la materia orgánica y su efecto en las plantas. Clasificación Valor en % Efecto Baja <3.1 Afecta la capacidad de almacenamiento de humedad. Los cultivos pueden verse afectados en su producción. Normal 3.2-4.5 Nivel óptimo para el crecimiento vegetal. Favorece el desarrollo de las plantas. Alta 4.6-19 Favorecen la creación de un sistema de poros que mejora la infiltración y el movimiento de agua. Promueve la reserva de agua utilizable para los cultivos y también impulsa el desarrollo vegetal. Fuente: Garrido, 2014. 18 2.1.20. Efectos del fuego en la Conductividad Eléctrica (CE) La conductividad eléctrica en el suelo es un parámetro que permite evaluar de cuan bien el suelo puede conducir la electricidad. Dado que un nivel elevado puede ser nocivo para las plantas al obstaculizar la absorción de agua (Pacheco 2019). Los valores de conductividad aumentan justo después del incendio, pero luego vuelven a estabilizarse (Rosero & Osorio, 2014). Tabla 3. Clasificación de la conductividad eléctrica y el efecto en las plantas. Clasificación Valores Efecto Suelos libres de sales <1 No hay limitación para el desarrollo de las plantas. Suelos muy bajo en sales y/o no salino 1-2 Las plantas sensibles se ven afectadas en su rendimiento. Suelos moderadamente salinos y/o ligeramente salinos 2-4 Las plantas sensibles se ven afectadas en su rendimiento. Suelos salinos 4-8 Debido a la salinidad del suelo los rendimientos de los cultivos se verían afectados. Suelos Muy salinos 8-16 Los cultivos que resisten suelos altamente salinos pueden crecer en estos suelos. Suelos extremadamente salinos >16 En esta condición de suelo la mayoría de las plantas no crecen. Fuente: Rosero & Osorio, 2014. 19 2.1.21. Efectos del fuego en el Nitrógeno (N) El nitrógeno es un mineral principal que compone la molécula de clorofila de la planta y es el primero que se agota cuando hay una carencia de nutrientes. Por lo tanto, si se agotan ya las reservas de carbono y nitrógeno en los suelos, su capacidad de producción disminuiría progresivamente (Novoa & Villagrán, 2002). El valor de nitrógeno disminuye después de los incendios por la volatilización en forma de N2 (nitrito molecular) transformándose así en formas aún más complejas (Úbeda, 2001; Rosero & Osorio, 2014). Cuando un incendio arrasa con todo el suelo de un ecosistema, la disponibilidad de nitrógeno disminuye drásticamente debido a la volatilización (Iglesias, 1993). No obstante, algunos niveles de nitrógeno pueden incrementarse, ya que el nitrógeno está vinculado al amonio, lo que puede resultar en valores más elevados. (Pacheco, 2019). La mayoría del Nitrógeno que vuelve al suelo con las lluvias proviene del nitrógeno liberado durante la quema de pastizales y bosques (Pacheco, 2019). Según Marx et al (1999) el valor del nitrógeno en el suelo se puede clasificar: Tabla 4. Clasificación del nitrógeno y su efecto en las plantas. Nivel Valor en % Efecto Bajo <0,1 Restringe la producción de los cultivos. Notables descensos en la producción vegetal. Normal 0,1-0,2 Favorece el correcto desarrollo de las plantas. 20 Alto 0,2-0,3 Puede causar la acumulación de nitratos, lo cual es perjudicial para el ganado en el caso de las pasturas. Excesivo y/o muy alto >0,3 Ocurre un aceleramiento vegetativo de las plantas en cuanto a su crecimiento. Fuente: Marx et al.,1999. 2.1.22. Efectos del fuego en el Fosforo (P) Los valores del fósforo (P) solo aumentan en las superficies del suelo, no en las capas más profundas (Romanyà et al., 1994). Clasificación del fosforo según Espinoza et al., (2012). Tabla 5. Clasificación de los valores de fósforo. Fuente: Espinoza et al., 2012. Nivel Valor en % Efecto Bajo <15 Tiene la tendencia de restringir el crecimiento del tallo. Las hojas adquieren un tono oscuro, un aspecto apagado, un color verde azulado y pueden palidecer en casos de deficiencias severas. Medio 15-25 Crecimiento raquítico, hay ausencia de frutos y flores, y las plantas presentan un aspecto débil. Normal 25-40 Crecerá con vigor y madurará antes que otras plantas que carecen del mismo Alto >40 Un exceso de fosforo causa un desequilibrio y una carencia de algunos micronutrientes. 21 2.1.23. Efectos del fuego en el Potasio (K) Tras un incendio, el nivel de potasio aumenta debido a la presencia de cenizas resultantes de la quema de vegetación no suministra suficiente potasio, los niveles de este se reducirán después del incendio (Sánchez et al., 1994). Tabla 6. Clasificación del potasio y su efecto en las plantas. Clasificación K en suelos (ppm) Efecto Bajo <100 Las plantas deficientes de potasio presentan dificultad en su desarrollo. Normal 100-240 Facilita la correcta formación de estomas, que son células generalmente ubicadas en la parte inferior de la hoja. Alto >240 Los niveles excesivos de potasio pueden provocar antagonismos resultantes de deficiencia de otros nutrientes. Fuente: López & Miñano, 1988. 2.1.24. Efectos del fuego en la Textura del suelo La textura del suelo, como la arena, el limo y la arcilla tienen altos niveles de resistencia al fuego debido a sus propiedades térmicas. Especialmente la arcilla es la fracción de textura más sensible, ya que puede modificarse a temperaturas cercanas a los 400°C mientras que la eliminación completa ocurre a temperaturas entre 700 y 800 °C. por otro lado, para que la arena o el limo se vean afectados por el fuego, se necesitan temperaturas aún más altas, superando los 1.414 °C lo cual no siempre ocurre. 22 Los componentes de la textura del suelo (arena, limo y arcilla) resisten altas temperaturas y, por lo tanto, el fuego no los afecta a menos que sean expuestos a altas temperaturas en la superficie del suelo (horizonte A). La arcilla, siendo el componente de la textura del suelo más sensible, se modifica con temperaturas aproximadas de 400 °C, llegando a una destrucción completa con temperaturas entre 700 y 800 °C. Para que la arena o el limo sufran efectos, se requieren temperaturas superiores a los 1.414 °C, situaciones que no siempre ocurren (Beyers et al., 2008). 2.2. Marco conceptual 2.2.1. CENEPRED. El Centro Nacional de Estimulación, Prevención y Reducción de Desastres es una institución perteneciente al Ministerio de Defensa del Perú, forma parte del SINAGERD y el principal objetivo es el de gestionar, reglamentar y administrar los recursos destinados a la reducción y prevención de todo tipo de desastre que ocurra, así como de la reconstrucción de los daños que se hayan ocasionado en este caso un incendio forestal. 2.2.2. COEN. El Centro de Operaciones de Emergencia Nacional es un órgano del SINAGERD, que monitorea, valida y proporciona información oficial sobre peligros, emergencias y desastres para la oportuna toma de decisiones y funciona las 24 horas del día durante todo el año, coordinando con los centros de operaciones de emergencia regional, local y sectorial. 23 2.2.3. INDECI. El Instituto Nacional de Defensa Civil tiene a cargo el proceso de respuesta como parte integrante del componente de Gestión Reactiva, de la Gestión del Riesgo de Desastres, está constituida por el conjunto de acciones y actividades, que se ejecutan ante una emergencia o desastre, inmediatamente de ocurrido éste, así como ante la inminencia del mismo. Comprende el conjunto de acciones y actividades realizadas principalmente para salvaguardar la vida y el patrimonio de las personas y el Estado, para atender a la población afectada y proporcionar la asistencia humanitaria. 2.2.4. SERFOR. El Servicio Nacional Forestal y de Fauna Silvestre, brinda información relacionada a reportes de Focos de Calor mediante monitoreo satelital, los cuales dan una alerta de la existencia de fuego activo para que las autoridades tomen las acciones correspondientes, pues podría generar un incendio forestal. Además, genera reportes de alerta de Incendio Forestal cuando se ha identificado alguno y también generan un registro cuando haya terminado a través del reporte de la cicatriz dejada por el incendio forestal, evidenciando la ubicación, categorías territoriales, superficie y los tipos de bosque que fueron afectados, todo ello a través de las imágenes satelitales (SERFOR). 2.2.5. CONAFOR. Creada por decreto presidencial el 4 de abril del 2001, es un Organismo Público Descentralizado cuyo objetivo es desarrollar, favorecer e impulsar las actividades 24 productivas, de conservación y restauración en materia forestal, así como participar en la formulación de los planes, programas y en la aplicación de la política de desarrollo forestal sustentable. 2.2.6. PISCO. PISCO, generada por SENAMHI, que significa Peruvian Interpolated Data of the SENAMHI’s Climatological and Hydrological Observations por sus siglas en inglés. Es una base de datos de precipitación de alta resolución (~ 5*5 km) -espaciada por grillas- a nivel nacional. Genera datos de precipitación para su uso en diferentes actividades ligadas al análisis hidrológico, como modelación hidrológica, monitoreo de sequías y balance hídrico. 2.2.7. MINAM-DGOTA. El Ministerio del Ambiente a través de la Dirección General de Ordenamiento Territorial Ambiental ha logrado construir un registro histórico de incendios (2000- 2020) a nivel nacional, información que ayuda a entender dónde, cuándo y con qué frecuencia ocurren los incendios forestales. Este registro se actualiza permanentemente y a la fecha cuenta con más de 3751 incidencias de incendios registrados (MINAM – DGOTA, 2018). 2.2.8. SENAMHI. El Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú realiza el monitoreo del comportamiento de los factores atmosféricos favorables a la ocurrencia de un incendio forestal en el Perú. Los factores monitoreados son: temperatura máxima, 25 precipitación diaria, humedad relativa al mediodía y cantidad de días continuos sin lluvia. 2.2.9. SERNANP. El Servicio Nacional de Áreas Naturales Protegidas por el Estado se encarga de implementar estrategias para prevenir y controlar los incendios forestales minimizando sus impactos dentro de las áreas protegidas. 2.2.10. IGP. El instituto Geofísico del Perú (IGP), es una institución adscrita al Ministerio del Ambiente. Durante la última década, es denominada una institución líder del Perú que realiza investigación en ciencias de la tierra. 2.3. Antecedentes de la investigación 2.3.1. Contexto internacional Corredoira (2021), en la tesis “Efecto de los incendios forestales en la respiración basal del suelo”. Se investigó el impacto de los incendios en diferentes propiedades del suelo (pH, carbono orgánico, respiración basal y textura). El enfoque principal del estudio fue examinar como los incendios forestales afectan la respiración basal del suelo y establecer relaciones con otras propiedades analizadas en suelos. Se recolectaron muestras de suelos que fueron afectados por incendios forestales en Tenerife (Candelaria y Vilaflor) y Galicia (Santa Comba y Armada). En ambos lugares, Tenerife y Galicia, se recolectaron muestras de suelos tanto quemados como no quemados. Los resultados obtenidos indicaron que el impacto del fuego en el suelo varía dependiendo de la severidad del incendio y la 26 propiedad del suelo analizada. En general se puede inferir que las propiedades químicas y biológicas de los suelos se ven afectadas por los incendios forestales y esta afectación varía según la intensidad del incendio. Úbeda (2001), en un artículo titulado “Influencia de la intensidad de quemado sobre algunas propiedades del suelo después de un incendio forestal”. Realizaron análisis para examinar los cambios en ciertos parámetros del suelo después de un incendio forestal en Cadiretes, Girona. La textura del suelo y otros parámetros experimentan variaciones distintas en función de la intensidad que alcanza el fuego. Se identificaron tres áreas afectadas por el fuego y una zona que se encuentra bajo control y no ha sido alcanzada por las llamas. Tras el incendio se observó una reducción en la proporción de arena y un aumento en las proporciones de limo y arcilla. Se detectó un aumento en los niveles de carbono en las áreas que fueron afectadas por el fuego de manera menos intensa, mientras se observó una disminución general en la concentración del nitrógeno en todas las zonas afectadas. Se registró un aumento en los niveles de calcio y en la zona de baja intensidad del incendio, y una disminución en la concentración de magnesio en todas las zonas afectadas. Rosero & Osorio (2013), en el artículo titulado “Efectos de los incendios en las propiedades del suelo”. Analizaron estudios realizados a nivel mundial, para determinar los cambios químicos del suelo, las alteraciones en la porosidad, estructura y textura del suelo, así como los impactos biológicos de los cambios en la materia orgánica. Se ha determinado que los incendios forestales tienen un impacto significativo en el pH del suelo, la estabilidad estructural, la porosidad, los 27 ciclos de nutrientes y la actividad biológica. Además, se ha identificado la falta de directrices a nivel nacional y regional para mejorar la evaluación del impacto ambiental y llevar a cabo acciones específicas para la restauración de los ecosistemas afectados por los incendios forestales. Vizcarra y de la Cruz-Lozado (2022), en el artículo titulado “Incremento de incendios forestales en América Latina: problemática, causas e impactos en la biodiversidad, 2005-2021”. Analizaron las causas y efectos de los incendios forestales en regiones tropicales, centrándose en los aspectos climáticos vegetativos y antropogénicos. Se llevó a cabo un estudio exhaustivo con el objetivo de caracterizar estos incendios y comprender mejor sus implicaciones. La metodología utilizada en este estudio se basó en el análisis de investigaciones científicas disponibles en diferentes bases de datos públicas. Estas investigaciones revelaron que uno de los impactos significativos de los incendios forestales es el retraso en la recuperación de los bosques en las áreas afectadas. Se encontró que factores climáticos, como las sequias, desempeñan un papel causal en el aumento severo de los incendios forestales en las regiones tropicales. Estos hallazgos resaltan la importancia de comprender y abordar tanto los factores humanos como los ambientales en la prevención y gestión de los incendios forestales en estas áreas. 2.3.2. Contexto nacional Pacheco (2019), en la tesis titulada “Efecto del fuego sobre las comunidades vegetales de pastizales y matorrales en el Anexo de Totorani, Distrito de Polobaya, Arequipa, octubre- diciembre, 2018”. Se examinó el impacto del fuego en las 28 comunidades vegetales y en el sustrato afectado. Se delimitaron las zonas perjudicadas y se determinó la superficie de matorrales y pastizales que resultan afectados. Posteriormente, se realizó una búsqueda exhaustiva de todas las especies de plantas, tanto dentro como fuera del área afectada (con permiso de SERFOR), recolectando un ejemplar de cada especie. Se analizó el estado de las raíces in situ, describiendo características como la humedad y flexibilidad, así como la presencia de rebrotes para identificar signos de vida. Además, se recolectaron muestras de suelo, las cuales fueron llevadas al laboratorio LABINVSERV para realizar pruebas de germinación y análisis físico-químico. Este análisis permitió evaluar el impacto del fuego en las comunidades vegetales y en el sustrato, así como comprender mejor la capacidad de recuperación de los ecosistemas afectados. En la zona de matorrales se identificaron 20 especies fuera del área afectada y 6 especies dentro. En los pastizales, se encontraron 11 especies fuera del área afectada y 4 especies dentro. Las observaciones in situ de las raíces revelaron una posibilidad de recuperación de la comunidad vegetal en el estrato arbustivo. De un total de 80 raíces analizadas el 43% mostró rebrotes en los matorrales y el 54% en los pastizales. Además, se registró el contenido hídrico y la flexibilidad de las raíces. En los matorrales, el 68% de las raíces presentaron un contenido hídrico superior al 60 % mientras que en los pastizales fue del 77%. En cuanto a la flexibilidad alta, en los pastizales fue del 75.5%. En las pruebas de germinación, se identificaron 7 especies en las muestras de pastizales y 5 especies en la muestra de matorrales. El análisis físico-químico de las muestras de suelo revelo que tanto el pH como el contenido de potasio disminuyeron en comparación con el área no afectada. Sin embargo, se observó un aumento en la conductividad 29 eléctrica, el nitrógeno total, el fosforo, y la materia orgánica, siendo el aumento de nitrógeno el más destacado. En el análisis físico se observaron cambios en la estructura del suelo dentro del área afectada por el incendio en comparación con la zona afectada. Alva y Manosalva (2019), en la tesis titulada “Efecto del fuego en las propiedades químicas del suelo en el Cañón de Sangal, Cajamarca”. Analizó el impacto del fuego en las propiedades químicas del suelo. Tres meses después de un incendio forestal, se evaluaron seis condiciones de estudio que consistieron en parcelas sin quemar, parcialmente quemadas y completamente quemadas, a dos profundidades de muestreo: de 0 a 10 cm y de 10 a 20 cm. Se encontró que el fuego tuvo un mayor impacto en los primeros 10 cm del suelo, con un aumento significativo en la conductividad eléctrica, la materia orgánica, el nitrógeno total y el magnesio intercambiable. También se observó una significación estadística en el potasio disponible y la capacidad de intercambio catiónico, con concentraciones más altas en las parcelas quemadas. No se encontraron diferencias significativas en el pH, la textura, y la disponibilidad de calcáreo total, calcio, potasio y sodio intercambiables entre las diferentes condiciones de estudio. en cuanto al calor del suelo en las parcelas afectadas por el fuego, no se observaron cambios significativos en la retención de humedad. Sin embargo, se registró una ligera disminución en el brillo y la intensidad del color del suelo. Estos cambios en las propiedades del suelo fueron principalmente causados por el aumento de la temperatura durante el incendio, la incorporación de cenizas al suelo debido a la combustión y a las condiciones climáticas posteriores al fuego. 30 Hermitaño y Crisóstomo (2021), en la tesis titulada “Efecto de la quema de pastizales en las propiedades de los suelos en Huamancaca Chico Huancayo 2020”. Se planteó como objetivo determinar el impacto del incendio de pastizales en las propiedades del suelo. Durante el año 2020, se empleó un diseño de bloques completos ala azar en un arreglo factorial de 2 x 2, con dos repeticiones. Se tomaron tres muestras de suelo antes de la quema y 5 muestras después de la quema en cada unidad experimental, a dos profundidades: de 0 a 3 cm y de 3 a 5 cm. Los resultados obtenidos mostraron que hubo una disminución significativa en la densidad aparente, el contenido de arcilla y el calcio intercambiable, mientras que se observó un aumento significativo en el contenido de limo, el pH, la materia orgánica, el fosforo, potasio disponible, el magnesio intercambiable y el sodio intercambiable. No se encontraron cambios significativos en la porosidad total, la capacidad de campo, el contenido de arena, el contenido de carbono, el calcio y la capacidad de intercambio catiónico del suelo. Estos hallazgos indican que la quema de pastizales tuvo un impacto significativo en las propiedades del suelo, afectando su composición y estructura. . 31 III. MATERIALES Y MÉTODO 3.1. Materiales 3.1.1. Materiales cartográficos: Imágenes Satelitales de Google Earth. Software (Qgis versión 3.22). Fuente de datos PISCO-SENAMHI 3.1.2. Materiales de campo: Regla Metálica Graduadas de 30 cm Balanza de Precisión de 1.500 gramos (OHAUS) Cámara fotográfica (Fine Pixs 3000) Herramientas (pala, pico, wincha) GPS map 76CSx (GARMIN) Bolsas de Plástico de Polipropileno 20 x 17 y bolsas de papel Etiquetas del Muestreo 3.1.3. Servicios solicitados para muestreo en campo: Camioneta (V1A-556) 3.1.4. Material de escritorio: Una Computadora Lenovo N500 Procesador dual Core con internet Libreta de apuntes Fichas 32 3.2. Metodología de la investigación El tipo de investigación es descriptivo con un enfoque cuantitativo. La metodología consistió de 4 fases fundamentales: 3.2.1. Trabajo preliminar de campo 3.2.1.1. Áreas de estudio Figura 1. Mapa de ubicación de distritos identificados para el estudio. Nota: La investigación se desarrolló en la región Cusco, en los distritos de Coya y Andahuaylillas, provincias de Calca y Quispicanchis (Figura 1). Las zonas de estudio se determinaron a partir de reportes por emergencias de incendios forestales. Los reportes son emitidos por el Instituto Nacional de Defensa Civil (INDECI). 33 Las zonas de investigación 1 y 2 que describen los reportes, corresponden a dos comunidades campesinas de la región Cusco. Estas son descritas a continuación: - Descripción del área de estudio 1 ❖ Reporte del incendio forestal N° 6616-24/08/2022 ocurrido en la comunidad de Macay. Este incendio forestal ocurrido en Macay, del distrito de Coya en la provincia de Calca de la región Cusco, se produjo el 23 de agosto del 2022 a las 15:00 horas aproximadamente y fue extinguido a las 19:00 horas del mismo día, causó daños en la cobertura natural, quemando un aproximado de 12 hectáreas de cobertura natural. Este reporte del Instituto Nacional de Defensa Civil (INDECI) describe la zona de estudio 1, priorizada en esta investigación. ❖ Ubicación política y geográfica de la comunidad Macay. La investigación se desarrolló en la comunidad de Macay, en el distrito de Coya, provincia de Calca de la región de Cusco (Figura 2), ubicada en el margen izquierdo de la cuenca Vilcanota, limitada por el norte, oeste y noroeste con el distrito de Lamay y por el sureste limita con el distrito de San Sebastián. Dentro de las coordenadas: Latitud Sur: 13º 38’ 67’’ y 13º 23’12’’, Longitud oeste: 71º 89’89’’ y 71º53’56’’, Altitud: 2944 m.s.n.m. 34 Figura 2. Mapa de ubicación geográfica del incendio en Macay Figura 3. Mapa de ubicación de la zona de estudio 1: Macay 35 ❖ Accesos El acceso principal a la comunidad de Macay se realiza a través de una carretera asfaltada ya sea en transporte público o privado, a 1 hora (16.9 km) iniciando el viaje desde la ciudad de Cusco en una ruta de Cusco a Calca. El trayecto hasta la zona de estudio (zona impactada por el incendio) dura 15 minutos en auto y 1 hora caminando. ❖ Aspectos climáticos El clima es templado con temperaturas promedio de 20 °C a 25 °C durante el día y por la noche a 10 °C promedio durante todo el año (SENAMHI, 2012). ❖ Hidrografía El recurso agua constituye la principal potencialidad en la comunidad, tiene acceso a las aguas del río Vilcanota y en las partes altas se encuentran las lagunas Maruhuay y Qoricocha (ANA, 2021). ❖ Principal actividad económica Es la agricultura (producción del maíz y la papa) y la ganadería (crianza de vacunos y ovinos) (INEI, 2018). - Descripción del área de estudio 2 ❖ Reporte del incendio forestal N° 6803-31/08/2022 en la comunidad de Salloc. El incendio forestal ocurrido en la comunidad campesina de Salloc, del distrito de Andahuaylillas en la provincia de Quispicanchi de la región Cusco, se produjo el 30 de agosto del 2022 a las 14:30 horas aproximadamente y fue extinguido a las 36 18:00 horas del mismo día, quemando un aproximado de 5 hectáreas de cobertura natural (COEN-INDECI, 2022). Este reporte de INDECI describe la zona de estudio 2 en esta investigación. Figura 4. Mapa de ubicación del incendio en la comunidad de Salloc ❖ Ubicación política y geográfica La zona de estudio 2 se sitúa en la comunidad de Salloc, del distrito de Andahuaylillas, provincia de Quispicanchi en la región de Cusco (Figura 7), ubicada en el margen izquierdo de la cuenca Vilcanota, dentro de las coordenadas: Latitud Sur: 13º 38’ 67’’ y 13º 23’12’’, Longitud oeste: 71º 89’89’’ y 71º53’56’’, Altitud: 2944 m.s.n.m. 37 Figura 5. Mapa de ubicación de la zona de estudio 2: Salloc ❖ Aspectos climáticos Presenta un clima templado, a veces las temperaturas son muy bajas también en los meses más cálidos. La temperatura en Andahuaylillas varía de 7.3 °C a una temperatura promedio de 8.6 °C, el mes de noviembre es el más caluroso del año es, el mes de julio es el más frio, con temperaturas promedio 5.7 °C. (SENAMHI, 2012). ❖ Accesos El acceso principal a la comunidad Salloc es por una carretera asfaltada ya sea en transporte público o privado, a 1 hora y 30 minutos (36 km) partiendo de la 38 ciudad de Cusco por la ruta de Cusco a Urcos. El trayecto hasta la zona de estudio (zona impactada por el incendio) dura 5 minutos en auto y 20 minutos caminando ❖ Hidrografía Tiene como principal recurso de agua es la cuenca Vilcanota, el rio en “Manccomayo” es su principal recurso hídrico que se usa con fines de riego en cultivos de maíz en el valle de Andahuaylillas (ANA, 2021). ❖ Actividad económica principal Tiene como actividad económica principal la agricultura (producción del maíz) y la ganadería (crianza de vacunos y ovinos) (INEI, 2018) 3.2.1.2. Monitoreo de la precipitación pluvial. Mediante los datos PISCO (Peruvian Interpolated data of the SENAMHI’s Climatological and hydrological Observations), generada por SENAMHI se obtuvo la Precipitación mensual acumulada desde (1981-2021) y datos de la precipitación pluvial acumulada por mes durante el año de estudio que comprende (2022-2023) (Figura 8). Las lluvias regularmente comienzan entre los meses de setiembre y octubre, alcanzando su cima de intensidad entre enero y/o febrero, terminando en abril. En el siguiente gráfico se presenta la variación de las precipitaciones pluviales que ocurre a lo largo del año. 39 Figura 6. Monitoreo de la precipitación mensual acumulada (2022-2023). Fuente: Procesamiento de datos IGP; Fuente de datos PISCO-SENAMHI. Nota: Mediante los datos PISCO (Peruvian Interpolated data of the SENAMHI’s Climatological and hydrological Observations), generada por SENAMHI se obtuvo la Precipitación mensual acumulada desde (1981-2021) y el análisis de la precipitación pluvial acumulada por mes durante el año de estudio que comprende (2022-2023). En la Figura 6 se muestra las precipitaciones pluviales y la variación a lo largo del año. Las lluvias generalmente empiezan en setiembre y octubre, alcanzan su cima de intensidad en enero y/o febrero y terminan en abril. El inicio del periodo de lluvias 2022-2023 en Cusco (basada en los datos PISCO) fue caracterizado por una limitada cantidad de lluvia entre agosto y octubre (por debajo de 30 mm), es decir fue bastante seco al estar aproximadamente ~50% por debajo del promedio. Es bastante notorio que el periodo de lluvias intensas y duraderas se inició marcadamente en diciembre 2022 hasta abril - mayo 2023 (Figura 6). A diferencia de Andahuaylillas, es importante destacar que, en Coya presentó una reducción inesperada de la cantidad de lluvia entre enero y marzo 40 (Figura 6). Esto sugiere la ocurrencia de veranillos (periodos secos o sin lluvias dentro de la temporada) que pudieron afectar el desarrollo esperado de cultivos y/o cobertura vegetal como pastizales entre enero y abril. 3.2.2. Fase de campo-proceso de conducción de la investigación 3.2.2.1. Reconocimiento fisiográfico y uso de la tierra Se inició con un previo reconocimiento y corroboración in-situ de los incendios priorizados para las zonas de estudio 1 y 2. Ello con el fin de obtener una información general de las áreas impactadas por el incendio y las áreas no impactadas por el incendio para poder definir los puntos de calicata y establecimiento de parcelas de monitoreo acerca de la recuperación de pastizales. El suelo presentaba cenizas que cubría todo el suelo, el color de la ceniza era gris blanquecino en Macay, (Figura 7) y negro en Salloc (Figura 8), las que se encontraban esparcidos parcialmente. Figura 7. Suelo con presencia de ceniza de color gris-blanquecina-Macay 41 Figura 8. Suelo con presencia de ceniza de color grisáceo y negro-Salloc 3.2.2.2. Definición de los puntos de muestreo. Comenzando un recorrido por los lugares afectados por el incendio, se observó áreas con mayor y menor concentración de cenizas (residuo de la combustión) esparcidos parcialmente tanto como la cantidad y el color de la ceniza que se encontraba en el suelo (Figuras 7 y 8). El estado de los pastizales, la cobertura vegetal que había en el lugar y alrededores. Basado en estas características, se definió de forma aleatoria cuatro zonas de monitoreo: tres áreas situadas en la “zona incendiada” y un sector ubicado en la “zona no quemada”. 3.2.2.3. Descripción de los puntos de muestreo en Macay y Salloc ❖ Punto 1 y/o Zona quemada 1. Llamada también “zona 1 con incendio (a)”, en esta zona los pastizales fueron quemados completamente y en algunas especies de matorrales 42 conservaban solamente el tronco y sus ramas defoliadas. Se observa una zona donde hay mayor acumulación de cenizas. Figura 9. Zona quemada 1 en Macay y Salloc. ❖ Punto 2 y/o Zona quemada 2. Llamada también “zona 2 con incendio (a)”, en esta zona los pastizales fueron quemados completamente, se observaron restos de tallos quemados, la acumulación de ceniza fue moderada. Figura 10. Zona quemada 2 en Macay y Salloc. ❖ Punto 3 y/o Zona quemada 3. Llamada también “zona 3 con incendio (a)”, en esta zona los pastizales fueron quemados completamente, se observó que la acumulación de cenizas fue leve, lo que indicaría que hubo una reducida población de pastizales. 43 Figura 11. Zona quemada 3 en Macay y Salloc. ❖ Punto 4 y/o Zona no quemada. Llamada también “zona sin incendio (a)” en esta zona se encontró vegetación herbácea. Con acumulación de biomasa seca. Este punto de muestreo se sitúa muy cercanamente a las zonas con incendio la que hace referencia de cómo se pudo encontrar la el suelo antes del incendio. Figura 12. Zona no quemada en Macay y Salloc. 3.2.2.4. Muestreo de suelo Los lugares de muestreo se determinaron en el campo con un GPS (Tablas 7 y 11). 44 Tabla 7. Puntos de muestreo ubicados con GPS-Macay Figura 13. Puntos de muestreo de suelo ubicados dentro del mapa en Macay. Nota: P1, P2 y P3 es referida al punto de muestreo se suelo 1, 2 y 3 tomadas en las zonas impactadas por el incendio y P4 es referida al punto de muestreo en la zona no quemada. Zona de estudio N° 1: Macay-Coya-Calca-Cusco Puntos de Muestreo Coordenadas Descripción Este (x) Norte (y) Altitud (Z) Muestra 01 184147 8517423 3147 muestreo de la zona quemada 1 (a) Muestra 02 184142 8517423 3154 muestreo de la zona quemada 2 (a) Muestra 03 184141 8517422 3148 muestreo de la zona quemada 3 (a) Muestra 04 184171 8517424 3148 muestreo de la zona sin quema (a) 45 Tabla 8. Puntos de muestreo ubicados con GPS-Salloc. Zona de estudio N° 2: Salloc-Andahuaylillas-Quispicanchi-Cusco Puntos de Muestreo Coordenadas Descripción Este (x) Norte (y) Altitud (Z) Muestra 01 208783 8490919 3163 muestreo de la zona quemada 1 (b) Muestra 02 208787 8490919 3163 muestreo de la zona quemada 2 (b) Muestra 03 208843 8490952 3147 muestreo de la zona quemada 3 (b) Muestra 04 208842 8490953 3156 muestreo de la zona sin quema (b) Figura 14. Puntos de muestreo ubicados dentro del mapa en Salloc. 46 Nota: P1, P2 y P3 es referida al punto de muestreo se suelo 1, 2 y 3 tomadas en las zonas impactadas por el incendio y P4 es referida al punto de muestreo en la zona no quemada. 3.2.2.5. Épocas de recolección de muestras de suelo El muestreo de suelo se realizó en 4 épocas del año que se describe a continuación: temporada de estiaje se extiende desde mayo hasta setiembre; mientras que el inicio de la temporada de lluvia va de octubre a diciembre. La temporada de lluvias se da de enero a abril (Figura 15) esto es consistente con lo señalado en estudios llevados a cabo por SENAMHI (2017) y Ccanchi (2021). Figura 15. Épocas de muestreo de suelo en Macay y Salloc 3.2.2.6. Excavación y evaluación de calicatas Después de ubicar los puntos de muestreo, el procedimiento implicó la realización de la toma de fotos de reconocimiento y se procedió a abrir calicatas con una excavación de 30 x 30 cm (Figura 16) y se tomaron 3 muestras del suelo con incendio y 1 sin incendio. Para efectos de comparación, esta toma de muestras se 47 dio para dos profundidades a) 0-3 y b) 3-10 cm (Figura 17). Se procedió analizar las muestras a estas profundidades. Se seleccionó esta profundidad de muestro ya que la parte superficial del suelo es la más impactada por el incendio (Cerda & Jordán, 2010). Figura 16. Apertura de calicatas Figura 17. Toma de muestras de suelo a dos profundidades. 48 Se recolectaron alrededor de ½ kg del sustrato de cada punto y profundidad, que luego se depositaron en bolsas previamente etiquetadas para su envío al laboratorio (Figura 18 y 19). Cabe resaltar que las ubicaciones de los lugares de muestreo resultan ser los mismos que se evaluaron en las temporadas de análisis. Figura 18. Extracción de suelo. De esta manera se recolectaron 8 muestras de suelo de 4 puntos de muestreo en cada área de estudio, en total se recogió 16 muestras en la primera temporada (época seca), 16 muestras en la segunda temporada (época de inicio de temporada de lluvias), en la tercera temporada (época de lluvias) 16 muestras y 16 muestras en la cuarta temporada (nuevo periodo seco). Las muestras de suelo fueron llevados al laboratorio de la Facultad de Química de la Universidad Nacional San Antonio Abad del Cusco para su análisis 49 fisicoquímico (Figura 19). Finalmente, se procedió con el recojo de resultados de laboratorio. Figura 19. Muestras de suelo en el laboratorio. Para efectos de comparación o vinculación con los análisis físicos-químicos del suelo. El análisis de los pastizales después de los incendios resultó indispensable. Se realizó tanto para las zonas quemadas y la zona no quemada por el incendio en las comunidades Macay y Salloc, esto con el objetivo de caracterizar la recuperación de pastizales (rendimiento de biomasa al cabo de 8 meses) tras los incendios ocurridos en agosto de 2022. Posteriormente se registró la vegetación afectada y no afectada por el incendio, para el registro de la vegetación se empleó el método de Parker. 3.2.2.7. Aplicación del Método de K.W Parker modificado. Dando pasos triples se registró el tipo de plantas y el tipo de cobertura, este registro se realizó en la zona impactada por el incendio y en la zona no quemada en ambas comunidades Macay y Salloc. 50 En general, este método permitió obtener un registro de la “composición florística”, la “cobertura vegetal” y “estimación de biomasa” en zonas con y sin incendio, respectivamente. 3.2.2.8. Número de muestras con en el método de Parker Debido al tamaño del incendio, la homogenización de la vegetación en zonas impactadas por el incendio y en zona no quemadas. Se determinó ubicar 2 transectos de 300 m de largo dentro de la zona quemada y 2 transectos de 300 m de largo dentro de la zona no quemada en Macay (Figura 20); mientras tanto en Salloc se ubicó 2 transectos de 100 metros de largo en el área impactada por el incendio y 2 transectos en el área no quemada y en la mitad de cada transecto se evaluó un cuadrante de 1m² aleatoriamente (Figura 21). En total hubo 8 transectos y 8 cuadrantes en ambas zonas de estudio (Figura 20). Figura 20. Esquematización del método de Parker en Macay y Salloc. 51 Figura 21. Ubicación de los transectos en Macay. Figura 22. Ubicación de los transectos en Salloc. 52 Nota: PI, es referida al “punto inicial” de los transectos; PF, es referida al “punto final” de los transectos en zonas con y sin incendio; T1-ZQ, es referida al transecto 1 en la Zona Quemada; T2-ZQ, es referida al transecto 2 en la Zona Quemada; T1- ZNQ, es referida al transecto 1 en la Zona No Quemada; T2-ZNQ, es referida al transecto 2 en la Zona No Quemada, en los mapas de ubicación tanto para Macay y Salloc. 3.2.2.9. Procedimiento para la Estimación de Biomasa (materia seca). Luego de 8 meses de ocurridos los incendios (agosto 2022) en mayo de 2023 se realizaron mediciones de biomasa en pastizales de las zonas con y sin incendio. En la mitad de cada transecto, se estableció un cuadrante de 1m2 al azar y con la ayuda de una hoz se procedió a cortar la vegetación. La biomasa se determinó mediante el método de cosecha destructiva por el espacio medido usando un cuadro de cinta de 1m² (Howard et al., 2014) (Figura 23). Figura 23. Método de cosecha destructiva. Se procedió a cortar la vegetación seleccionada en cada sección y se colocó en bolsas de papel previamente codificadas, después se pesó en una balanza 53 gramera digital. Cabe resaltar que la biomasa aérea estaba compuesta por pastizales. Esta materia seca se obtuvo haciendo secar la muestra en horno a temperatura de 60°C/48 horas a través de método gravimétrico, 60 °C X 48 h (Cunniff &AOAC International, 1997). Después se determinó su peso utilizando una balanza de precisión. Figura 24. Muestras de pastizales en laboratorio. 3.2.2.10. Análisis de un incendio antiguo en Macay Por razones de comparación, un incendio ocurrido en un periodo pasado fue también considerado en el estudio. Luego de aproximadamente 3 años de ocurrido este incendio en la comunidad de Macay (año 2020) en junio del 2023 se realizó un censo a la vegetación y también se realizó mediciones de biomasa en pastizales de las zonas con y sin incendio. Figura 25. Paisaje del incendio antiguo (junio del 2023). 54 3.2.3. Fase de laboratorio Se analizaron parámetros físicos y químicos, tales como el pH, conductividad eléctrica, niveles de materia orgánica, nitrógeno, fosforo, potasio, distribución de tamaño de partículas (TEXTURA), y para determinar estos parámetros se utilizaron métodos de laboratorio de la facultad de ciencias en la Universidad Nacional San Antonio Abad del Cusco (UNSAAC), para la realización de estos ensayos se utilizaron métodos reconocidos a nivel nacional (Bazán, 2017) para realizar análisis de los parámetros establecidos en las muestras de suelos seleccionadas en las áreas de estudio. 55 Tabla 9. Método de análisis proporcionados por el laboratorio. Propiedades Unidad de expresión Metodología Potencial de hidrogeniones (pH) pH Potenciómetro Conductividad Eléctrica (C.E) mmhos/cm Conductometro Materia Orgánica % Walkley-black Nitrógeno (N) % Micro-Kjeldahl Fosforo (P) ppm Olsen modificado Potasio (K) ppm Acetato de amonio (NH4) Textura (arena, limo, arcilla) % Bouyoucos (triángulo textural) Fuente: Informe de laboratorio Las muestras en laboratorio, se sometieron a una serie de procesos estandarizados para evaluar las propiedades físicas y químicas del suelo, tanto de áreas impactadas por los incendios como de áreas no afectadas. Esto permitió examinar el efecto de los incendios en las propiedades fisicoquímicas de suelos en pastizales. Además, se recurrió a publicaciones de varios autores para evaluar los resultados de los parámetros físicos y químicos de este estudio con los estándares establecidos por estos expertos, lo que nos permitió realizar un análisis e interpretación del resultado. 3.2.4. Fase de gabinete final En esta etapa, organizamos toda la información recolectada en el campo a través de la integración de datos, esto implica registrar detalles sobre las especies vegetales como la cantidad de transectos y cuadrantes. Contamos con la ayuda libros y manuales y de profesionales con experiencia en la cuantificación de biomasa, asimismo, se realizó la interpretación de los resultados de laboratorio. 56 IV. RESULTADOS 4.1. Análisis de los cambios en el pH y clasificación durante 4 temporadas de muestreo. Figura 26. Cambios en los valores del pH durante las temporadas de análisis en Macay. Fuente: Elaborado en base al reporte del laboratorio de análisis de suelo- Facultad de ciencias- UNSAAC-Cusco-2022-23. 02 Figura 27. Cambios en los valores del pH durante las temporadas de análisis en Salloc. Fuente: Elaborado en base al reporte del laboratorio de análisis de suelo- Facultad de ciencias- UNSAAC-Cusco-2022-2023. Nota: Cambios en el pH durante las temporadas 1, 2, 3 y 4 para en profundidades de 0-3 cm y 3-10 cm, monitoreadas en las comunidades de Macay y Salloc. ZQ-Nro 8.21 7.75 7.52 8.2 8.75 7.8 7.48 7.2 8.42 7.8 7.47 8.058.37 8.2 7.45 8.1 8.22 7.95 7.67 8.6 7.7 7.75 7.65 8.8 8.12 7.9 7.68 8.7 8.38 7.96 7.63 8.45 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 Temporada 1 Temporada 2 Temporada 3 temporada 4 p H ZNQ-4 (a) 0-3 cm ZQ-1 (a) 0-3 cm ZQ-2 0-3 cm ZQ-3 (a) 0-3cm ZNQ-4 (a) 3-10 cm ZQ-1 (a) 3-10 cm ZQ-2 (a) 3-10 cm ZQ-3 (a) 3-10 cm 8.3 7.74 7.55 7.85 8.52 7.55 7.3 7.65 8.07 7.33 7.2 7.75 8.24 7.56 7.4 7.7 8.58 7.92 7.64 8.35 8.09 7.6 7.5 7.8 8.17 7.57 7.48 8 8.3 7.63 7.41 8.5 6.5 7 7.5 8 8.5 9 Temporada 1 Temporada 2 Temporada 3 temporada 4 p H ZNQ-4 (b) 0-3 cm ZQ-1 (b) 0-3 cm ZQ-2 (b) 0-3 cm ZQ-3 (b) 0-3 cm ZNQ-4 (b) 3-10 cm ZQ-1 (b) 3-10 cm ZQ-2 (b) 3-10 cm ZQ-3 (b) 3-10 cm 57 es referida a las Zonas Quemadas Nros 1, 2, 3. Mientras ZNQ-4 es referida a la Zona no Quemada. Tabla 10. Clasificación del pH por temporada de análisis en Macay y Salloc. Macay Parámetro pH Profundidad de muestreo Temporada 1 Temporada 2 Temporada 3 Temporada 4 Clasificación Clasificación Clasificación Clasificación Zona no quemada 0 - 3 cm Muy Alcalino Alcalino Alcalino Muy alcalino 3 - 10 cm Muy Alcalino Alcalino Alcalino Muy alcalino Zona quemada 1 0 - 3 cm Muy alcalino Alcalino Neutro Neutro 3 - 10 cm Alcalino Alcalino Alcalino Muy alcalino Zona quemada 2 0 - 3 cm Muy Alcalino Alcalino Neutro Muy alcalino 3 - 10 cm Muy alcalino Alcalino Alcalino Muy alcalino Zona quemada 3 0 - 3 cm Muy Alcalino Muy Alcalino Neutro Muy alcalino 3 - 10 cm Muy alcalino Alcalino Alcalino Muy alcalino Salloc Parámetro pH Profundidad de muestreo Temporada 1 Temporada 2 Temporada 3 Temporada 4 Clasificación Clasificación Clasificación Clasificación Zona no quemada 0 - 3 cm Muy Alcalino Alcalino Alcalino Alcalino 3 - 10 cm Muy alcalino Alcalino Alcalino Muy alcalino Zona quemada 1 0 - 3 cm Muy alcalino Alcalino Neutro Alcalino 3 - 10 cm Muy Alcalino Alcalino Neutro Alcalino Zona quemada 2 0 - 3 cm Muy Alcalino Alcalino Neutro Alcalino 3 - 10 cm Muy Alcalino Alcalino Neutro Alcalino Zona quemada 3 0 - 3 cm Muy Alcalino Alcalino Neutro Alcalino 3 - 10 cm Muy Alcalino Alcalino Neutro Muy alcalino Fuente: Elaborado en base al reporte del laboratorio de análisis de suelo- Facultad de ciencias- UNSAAC-Cusco-2022-2023. 58 Nota: La tabla 26 muestra la Clasificación del pH por temporada de análisis (temporada 1: setiembre-época seca, temporada 2: diciembre-época de inicio de lluvias, temporada 3: Marzo: periodo de lluvias y temporada 4: junio-nuevo periodo seco) en las profundidades de 0-3 y 3-10 cm del suelo en las comunidades de Macay y salloc. En comparación a la zona no quemada, los valores del pH en el suelo durante la temporada 1 y 4 en todas las zonas quemadas analizadas, sugiere un ligero aumento del pH al presentar un estado muy alcalino (valores superiores a 8) en la zona más superficial (0-3) (Figuras 26 y 27). En la temporada 2 (aproximadamente tres meses después del incendio) los valores del pH disminuyen en todas las zonas analizadas. Se registran valores inferiores a 8, ubicándose en un estado aún alcalino, un nivel promedio de pH en el suelo. Durante la temporada 3 los valores del pH disminuyen aún más en ambas comunidades y en todas las zonas analizadas en comparación a los análisis realizados en la temporada 1 y 2 (Figuras 26 y 27). Asimismo, se clasifican con pH neutros. Los resultados nos indican que el pH sube posterior a la quema y luego disminuye paulatinamente a medida que pasan los meses debido a la “lixiviación de las bases” (desplazamiento de sustancias solubles debido a la circulación del agua en el suelo). Esto es muy probablemente al efecto que tiene la escorrentía en el suelo a raíz de la lluvia. El pH indica la disponibilidad de nutrientes, a raíz del incendio, se observa un ligero aumento del pH en zonas quemadas durante la temporada 1. Este 59 comportamiento observado en los niveles de pH en Macay, es también observado en la comunidad de Salloc, no obstante, tiende a disminuir tanto en la segunda y tercera temporada. Lo que indica un impacto del incendio en el pH del suelo principalmente se encuentra en parte más superficial del suelo (0-3cm de profundidad). 4.1.1. Análisis de los cambios de la conductividad eléctrica durante 4 temporadas de muestreo. Figura 28. Cambios de valores en la Conductividad Eléctrica durante las temporadas de análisis en Macay. Fuente: Elaborado en base al reporte del laboratorio de análisis de suelo- Facultad de ciencias- UNSAAC-Cusco-2022-2023. 0.82 1.09 1.14 1.27 8.67 1.7 2.17 1.741.64 2.47 1.23 1.55 2.76 2.68 1.24 3.5 0.7 0.69 1.01 1.02 2.2 0.9 1.26 1.56 0.57 1 0.86 2.46 0.63 1.13 1.06 0.91 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Temporada 1 Temporada 2 Temporada 3 temporada 4 C E m m h o s/ cm ZNQ-4 (a) 0-3 cm ZQ-1 (a) 0-3 cm ZQ-2 (a) 0-3 cm ZQ-3 (a) 0-3 cm ZNQ-4 (a) 3-10 cm ZQ-1 (a) 3-10 cm ZQ-2 (a) 3-10 cm ZQ-3 (a) 3-10 cm 60 Figura 29. Cambios de valores en la Conductividad Eléctrica durante las temporadas de análisis en Salloc. Fuente: Elaborado en base al reporte del laboratorio de análisis de suelo- Facultad de ciencias- UNSAAC-Cusco-2022-2023. Nota: Cambios en la Conductividad Eléctrica (CE) durante las temporadas 1, 2 y 3 en profundidades de 0-3 cm y 3-10 cm del suelo, monitoreadas en las comunidades de Macay y Salloc. ZQ-Nro es referida a las Zonas Quemadas Nros 1, 2, 3. Mientras ZNQ-4 es referida a la Zona no Quemada. Tabla 11. Clasificación de la Conductividad Eléctrica (CE) por temporada de análisis en Macay y Salloc. Macay Parámetro CE Profundidad de muestreo Temporada 1 Temporada 2 Temporada 3 Temporada 4 Clasificación Clasificación Clasificación Clasificación Zona no quemada 0 - 3 cm Bajo en sales Bajo en sales Bajo en sales Bajo en sales 3 - 10 cm Bajo en sales Libre de sales Bajo en sales Bajo en sales Zona quemada 1 0 - 3 cm Muy salino Bajo en sales Lig. salino Bajo en sales 3 - 10 cm Lig. salino Libre de sales Bajo en sales Bajo en sales 0 - 3 cm Bajo en sales Lig. salino Bajo en sales Bajo en sales 0.83 1.65 1.27 2.06 2.58 3.03 2.64 1.76 0.92 2.14 1.6 1.43 1.11 2.43 1.39 3.78 0.56 1.3 0.98 1.18 0.59 1.57 1.85 1.1 0.6 0.99 1 1.190.69 1.82 1.5 2.09 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Temporada 1 Temporada 2 Temporada 3 temporada 4 C E m m h o s/ cm ZNQ-4 (b) 0-3 cm ZQ-1 (b) 0-3 cm ZQ-2 (b) 0-3 cm ZQ-3 (b) 0-3 cm ZNQ-4 (b) 3-10 cm ZQ-1 (b) 3-10 cm ZQ-2 (b) 3-10 cm ZQ-3 (b) 3-10 cm 61 Zona quemada 2 3 - 10 cm Bajo en sales Libre de sales Libre de sales Lig. Salino Zona quemada 3 0 - 3 cm Lig. salino Lig. Salino Bajo en sales Salino 3 - 10 cm Bajo en sales Bajo en sales Bajo en sales Libre de sales Salloc Parámetro CE Profundidad de muestreo Temporada 1 Temporada 2 Temporada 3 Temporada 4 Clasificación Clasificación Clasificación Clasificación Zona no quemada 0 - 3 cm Bajo en sales Bajo en sales Bajo en sales Lig. Salino 3 - 10 cm Bajo en sales Bajo en sales Libre de sales Bajo en sales Zona quemada 1 0 - 3 cm Lig. salino Lig. salino Lig. Salino Bajo en sales 3 - 10 cm Lig. salino Bajo en sales Bajo en sales Bajo en sales Zona quemada 2 0 - 3 cm Bajo en sales Lig. salino Bajo en sales Bajo en sales 3 - 10 cm Bajo en sales Bajo en sales Bajo en sales Bajo en sales Zona quemada 3 0 - 3 cm Bajo en sales Lig. salino Bajo en sales Lig. salinos 3 - 10 cm Bajo en sales Libre de sales Bajo en sales Lig. salinos Fuente: Elaborado en base al reporte del laboratorio de análisis de suelo- Facultad de ciencias- UNSAAC-Cusco-2022-2023. Nota: La tabla 27 presenta la clasificación de la Conductividad Eléctrica (CE) por temporada de análisis (temporada 1: setiembre-época seca, temporada 2: diciembre-época de inicio de lluvias, temporada 3: marzo-periodo de lluvias y temporada 4: junio-nuevo periodo seco) en las profundidades de 0-3 y 3-10 cm de suelo en las comunidades de Macay y Salloc. La conductividad eléctrica como indicador de la salinidad, durante la temporada 1 en Macay, se clasifican en estados ligeramente salinos y no salinos (la zona quemada 1, de 0-3 cm de profundidad fue