Effetto degli incendi sulla trasformazione della sostanza organica e sull'erodibilità del suolo

Gli incendi rappresentano uno dei principali disturbi naturali negli ecosistemi forestali di tipo mediterraneo, le cui caratteristiche di struttura e composizione specifica, abbinate ad un clima caratterizzato da estati calde e secche, hanno favorito l'affermarsi di un regime di incendio con eventi frequenti, di intensità e dimensioni elevate. L'impatto prodotto dal passaggio di un incendio viene descritto attraverso il concetto di severità. Gli effetti specifici prodotti dagli incendi sui primi centimetri di suolo dipendono principalmente dal tempo di residenza del fronte di fiamma e della combustione latente, nonché dalla relativa trasmissione di calore lungo il profilo, anche in funzione delle proprietà dei combustibili presenti e del suolo. Questa relazione finale propone pertanto di approfondire le principali caratteristiche degli incendi che influenzano le proprietà fisico-chimiche dei suoli forestali, il consumo della sostanza organica e la sua trasformazione chimico-fisica dovuta alle alte temperature. Tra le principali conseguenze del passaggio degli incendi sulla sostanza organica si evidenziano: ¿ il consumo di lettiera e la quantità di C organico; ¿ i cambiamenti del rapporto C/N; ¿ differenza nella natura dei composti organici, con accumulo di materiale meno polare e con maggiore aromaticità; ¿ l'accumulo al suolo di materiale carbonioso proveniente dalla combustione della vegetazione interessata dal passaggio del fuoco. Il consumo quasi totale della sostanza organica ha diverse conseguenze sulle sue caratteristiche chimiche e sui primi centimetri del suolo minerale, in particolare, nei casi studio analizzati, si è riscontrata una diminuzione della quantità totale di C organico nelle frazioni fini di suolo, accompagnata però da un aumento di C apportato al suolo dai residui della biomassa carbonizzata, ricchi di lignina. Per quanto riguarda i composti chimici, si è riscontrato, in tutti i suoli, una diminuzione dei gruppi alchilici termolabili ed un contemporaneo aumento di lignina e di C aromatico dovuto alla carbonizzazione e conversione di peptidi azotati in strutture eterocicliche. Questi cambiamenti chimico-fisici avvenuti nei suoli hanno delle evidenti conseguenze sulla stabilità degli aggregati, sulla struttura e sulla ritenzione idrica del suolo. Le alte temperature causano infatti un aumento delle molecole aromatiche rispetto a quelle alifatiche e una perdita complessiva di gruppi funzionali polari, con un conseguente accumulo relativo di materiale più idrofobico e con limitate capacità strutturanti. La variazione di queste proprietà ha una diretta conseguenza sull'aumento dell'erodibilità del suolo. I processi di erosione, infatti, sono favoriti dal passaggio di incendi che modificano chimicamente il suolo e risultano estremamente importanti per il consumo fisico della sostanza organica e della vegetazione presente sul soprassuolo. Tale consumo rende la superficie forestale omogenea e molto vulnerabile a processi di runoff superficiali che vanno a favorire la distruzione di aggregati e il distacco di particelle. In particolare si è arrivati alla conclusione che l'erodibilità del suolo è favorita dal passaggio di incendi di elevata severità, seguiti da piogge ad alta intensità nel periodo successivo all'estinzione degli incendi, da una topografia caratterizzata da elevate pendenze e da tipologie di suoli intrinsecamente erodibili, in particolare suoli profondi e con debole sviluppo della struttura.