Espécies e populações de plantas apresentam diferentes estratégias de resposta ao fogo. Algumas espécies conseguem sobreviver ao fogo (rebrotadoras), dispersam suas sementes no solo antes do incêndio (geosporosas), enquanto outras morrem (não rebrotadoras) ou dispersam as sementes após o incêndio (serotinas). Com base nessas estratégias, existem quatro principais tipos funcionais de plantas relacionados ao fogo.

dr Byron Lamont e Ed Witowski da Curtin University (Austrália) e da University of the Witwatersrand (África do Sul) investigaram os fatores matemáticos, biológicos (por exemplo, dispersão) e ambientais das distribuições pós-fogo de mudas de plantas adultas. Os pesquisadores descobriram que plântulas de não rebentos que armazenam sementes no solo pré-queima estavam próximas da planta adulta, mas plântulas de adultos rebrotadores estavam quatro vezes mais distantes. Depois que uma planta adulta morre, o solo abaixo geralmente oferece boas condições para novas mudas, portanto, dispersar as sementes por perto é a melhor estratégia. Se a planta adulta sobreviver, a dispersão de sementes nas proximidades levaria à competição entre o adulto e a muda, de modo que quanto mais longe as mudas forem dispersadas, melhor. Lamont e Witowski já trabalharam anteriormente em estratégias de plantas adaptadas ao fogo, como dispersão e armazenamento de sementes.

Lamont e Witowski realizaram trabalho de campo em dois locais dentro da Reserva Natural de South Eneabba (Austrália Ocidental). Um local era uma charneca rica em espécies e o outro local suportava vegetação de charneca baixa. Os pesquisadores selecionaram 19 espécies de plantas com o “método do quarto errante” e emparelhados em quatro combinações de tipo funcional (resprouters, R; não-rebrotadores, NR; geosporados, serotinosos).

Um incêndio florestal se espalhando por uma encosta
Os incêndios florestais são um fenômeno ecologicamente importante para a remoção de material orgânico morto. Fonte: canva

Eles mediram a altura, diâmetro da copa, diâmetro da base do caule, distância ao adulto coespecífico mais próximo e plântula. As medições pré-fogo foram estimadas com base nos remanescentes vegetais e nas plantas circundantes. A maioria das plantas pertencia a Proteaceae e Myrtaceae e ao todo foram registradas 370 medidas.

O número de mudas por planta adulta foi estimado a partir do trabalho de campo. Os pesquisadores levantaram a hipótese de que as plantas que dependem da dispersão pelo vento têm SA mais curta antes do que depois do fogo, enquanto a distância SA será maior para espécies dispersas por formigas. Eles também esperavam que a distância SA mais curta fosse para os não-brotadores que armazenam as sementes no solo antes do fogo.

A relação hierárquica de características (por exemplo, distância SA) dos quatro tipos funcionais (rebrota, não brota, sementes armazenadas no solo, sementes armazenadas na planta). Os não-brotadores estavam, em geral, mais próximos das plantas-mãe. As plântulas das espécies rebrotadoras e não rebrotadoras que armazenaram sementes no solo foram mais próximas em comparação com as espécies que dispersaram sementes acima do solo, pós-fogo. Fonte: Lamont e Witowski, 2020

Lamont e Witowski descobriram que a distância entre mudas e adultos (SA) é geralmente a função direta da distância entre mudas (SS) e distância entre adultos (AA) e função inversa da proporção entre mudas e pais (S/A) entre espécies e tipos funcionais. As copas dos rebrotadores, peso de sementes e porta-enxertos foram quatro, mais de quatro e 80 vezes maiores que os não rebrotados, respectivamente. A maioria das plântulas que não brotaram estava abaixo ou perto das plantas adultas, enquanto as que rebrotavam estavam mais distantes dos adultos. Mudas rebrotadas tendem a ser espalhadas aleatoriamente, até 8 m de distância dos adultos.

“Nossos resultados destacam como o tipo de resposta ao fogo (NR [não-resprouter] vs R [resprouter]) é uma dicotomia fundamental na morfologia, fecundidade e dinâmica populacional de plantas em ecossistemas propensos ao fogo”, escreveram Lamont e Witowski.

Os não rebrotados são geralmente plantas mais altas com muitas sementes viáveis, enquanto os rebrotados têm grandes bancos de gemas abaixo do solo e menos mudas por progenitor.

“O padrão é claramente adaptativo: mudas NR podem aproveitar o 'nicho de regeneração' criado por seus pais. Muitos estão localizados perto de onde seus pais se estabeleceram, o pai morreu e até deixou um legado de condições de microhabitat e micróbios simbióticos propícios ao crescimento e livres de competidores decorrentes de sementes armazenadas no solo em alguns casos”, explicam os pesquisadores.

“Por outro lado, os pais de R sobreviveram ao incêndio e, embora às vezes possam ter um papel de 'enfermeira' da planta, eventualmente, se não imediatamente, eles competirão com seus descendentes por recursos.”

Este estudo ofereceu explicações matemáticas e biológicas de distribuições de mudas pós-fogo que permitem aos gestores de terras e conservacionistas prever melhor como uma comunidade pode ser moldada por incêndios florestais no futuro.