Agricultura Estados Unidos Silvicultura

El análisis de anillos de árboles explica la fisiología detrás de la intolerancia a la sequía


La investigación reciente muestra que los anillos de los árboles cuentan la historia de lo que está ocurriendo fisiológicamente, ya que la supresión de incendios hace que los bosques sean más densos y menos tolerantes a las sequías, plagas e incendios forestales


Steve Lundeberg, Universidad Estatal de Oregón

Los científicos de la Universidad Estatal de Oregón y la Universidad Estatal de Utah estudiaron 2.800 hectáreas de bosque de coníferas mixtas en el centro de Oregón, y muchos de los pinos ponderosa en el área de estudio datan de cientos de años antes de 1910, cuando la extinción de incendios se convirtió en política federal.

Otros árboles en el área, donde se ha estudiado ampliamente la historia de los incendios , eran abetos más jóvenes, comparativamente contra incendios y intolerantes a la sequía.

Los hallazgos, publicados en Global Change Biology , indican que a medida que los grupos de árboles se hicieron más gruesos durante el siglo pasado, los árboles se vieron obligados a usar progresivamente más isótopos estables más pesados ​​de carbono para la fotosíntesis, lo que indica un aumento del estrés por sequía, ya que restringieron el paso de Gases en sus hojas.

La investigación también sugiere que el aumento de los niveles de dióxido de carbono —el CO2 atmosférico ha aumentado un 40 por ciento desde el comienzo de la era industrial— no puede ayudar a los árboles a superar los efectos de los bosques que se han vuelto más densos sin incendios.

«Queríamos documentar la trayectoria de la sensibilidad al estrés por sequía en respuesta al aumento progresivo de los déficits de incendio, y el nivel de umbral de la ocupación de stand donde la resistencia y resistencia al estrés por sequía, los escarabajos de la corteza y los incendios forestales se establecieron», dijo el coautor del estudio Christopher. Todavía de la Facultad de Silvicultura OSU. «Esta fue una intersección de la ecología del fuego y la ecología fisiológica, dos áreas que no se reúnen con la frecuencia que deberían».

Antes de 1910, los frecuentes incendios de superficie de baja gravedad desempeñaban un papel clave en el mantenimiento de los bosques de las regiones montañosas secas del oeste de los Estados Unidos. En las décadas posteriores, los déficits de incendios que resultaron de la política federal, en concierto con el pastoreo, la tala y los cambios en el uso de la tierra, han provocado importantes cambios estructurales en los bosques más viejos a medida que las especies tolerantes a la sombra y las especies intolerantes al fuego se han mudado.

Durante el mismo período de tiempo, las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera no solo han aumentado, sino que lo han hecho a un ritmo cada vez mayor; Las concentraciones más altas de CO2 tienen un efecto sobre el intercambio de gases en las hojas, los procesos mediante los cuales los árboles obtienen oxígeno para la respiración y dióxido de carbono para la fotosíntesis.

«Hemos sabido por mucho tiempo que la extinción de incendios ha llevado a bosques atestados, lo que significa más competencia por los recursos», dijo Andrew Merschel, estudiante graduado de la Facultad de Montes, otro coautor del estudio. «Sabemos que debido a eso, los árboles son más propensos a la sequía, lo cual tiene sentido: hay menos agua que llega a lo profundo del suelo y más árboles la bombean. Nuestra investigación muestra de manera fisiológica lo que está sucediendo. Pensamos que habría Señales en los anillos de los árboles anuales , y hay «.

El análisis de anillos de árboles explica la fisiología detrás de la intolerancia a la sequía
Crédito: Oregon State University

Un árbol agrega un anillo por cada año de crecimiento, y en una conífera el anillo consiste en una porción de «madera temprana» de color más claro y un componente de «madera tardía» de color más oscuro.

La variación del tamaño del anillo refleja la temperatura y la precipitación en el momento en que se produjo el crecimiento. Y la química de cada anillo también cuenta una historia, incluso si un árbol puede usar más del isótopo de carbono-12 más ligero que prefiere, o si tuvo que recurrir al uso de relativamente más del isótopo de carbono-13 más pesado para la fotosíntesis.

Los registros de isótopos de carbono del anillo de los árboles también han demostrado que los árboles responden a la sequía haciéndose más eficientes con su uso del agua.

Sin embargo, lo que no se sabía era si los aumentos en la eficiencia del uso del agua, reforzados por el aumento de las concentraciones de CO2, eran suficientes para superar el aumento del estrés por sequía resultante de un reciente pulso en crecimiento de árboles más jóvenes e intolerantes al fuego.

«El aumento de la densidad de los árboles parece superar los beneficios de la ‘fertilización’ con dióxido de carbono», dijo Merschel. «No es necesariamente malo si los árboles más jóvenes y sensibles a la sequía que se establecieron desde la exclusión por incendio mueren porque es consistente con la forma en que estos bosques solían verse: más abiertos, lo que permite que el pino ponderosa tenga 600 años de antigüedad. Menos árboles y menor competencia permiten al «árboles viejos, resistentes al fuego que han sobrevivido a siglos de sequía, insectos y fuego para persistir como la columna vertebral estructural de los bosques secos».

El autor principal, Steven Voelker, de la Universidad del Estado de Utah, señala que la sensibilidad a la sequía de los bosques en las regiones montañosas del Pacífico Noroeste puede verse agravada a medida que el cambio climático aumenta la duración de la temporada sin nieve.

«Investigaciones recientes de OSU y otras instituciones también muestran que los bosques más densos reducen la acumulación de nieve en el noroeste», dijo Voelker. «No podemos predecir exactamente cómo todos estos factores que afectan a los bosques interactuarán en el futuro, pero es cierto que los bosques de menor densidad tendrán más nieve y menos estrés por sequía».

Y sin «cambios importantes en la política y la gestión dirigidos a reducir las densidades de los rodales», muchos bosques en el centro de Oregón cruzarán un umbral que los hace menos resistentes a la sequía y menos resistentes a los incendios forestales y los brotes de escarabajos de corteza, dijo.

El trabajo futuro de este grupo de investigación ampliará los análisis de isótopos de anillos de árboles en diferentes áreas de Oregón y otras partes del oeste de los Estados Unidos para evaluar el efecto del aumento de la competencia en los bosques de coníferas donde podría ser más seco y más cálido, y por lo tanto ofrecer una información más completa. vista de cómo la resistencia de los bosques ha cambiado debido a la extinción de incendios.

Más información: Steven L. Voelker et al, Los déficits de incendios han aumentado la sensibilidad a la sequía en los bosques secos de coníferas; frecuencia de incendios y pruebas de isótopos de carbono en anillos de árboles de Central Oregon, Global Change Biology (2018). DOI: 10.1111 / gcb.14543 

Referencia del diario: biología del cambio global  

Proporcionado por: Oregon State University

Información de: phys.org


Leer más


Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *