por el Centro Alemán para la Investigación Integrativa de la Biodiversidad (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Plantaciones en bloque como estas pueden parecer eficientes, pero las investigaciones demuestran que una distribución más diversa y aleatoria de los árboles mejora la productividad forestal y la salud del ecosistema. Crédito: M. Silva
Un nuevo artículo publicado en Nature Communications revela cómo la forma en que se organizan las especies de árboles en un bosque puede ayudar a optimizar el funcionamiento y la productividad del ecosistema.
El estudio se llevó a cabo utilizando datos de campo empíricos combinados con modelos informáticos avanzados y simulaciones por investigadores del Centro Alemán de Investigación Integrativa de la Biodiversidad (iDiv), la Universidad de Leipzig, la Universidad Friedrich Schiller de Jena y el Centro Nacional Francés de Investigación Científica (CNRS).
Los investigadores simularon bosques virtuales con múltiples disposiciones de especies de árboles, como diseños de bloques y minibloques, plantaciones en líneas simples y dobles y distribuciones totalmente aleatorias.
Estas simulaciones incorporaron datos reales del experimento BEF-China (Biodiversidad y Funcionamiento de los Ecosistemas), incluyendo modelos de crecimiento arbóreo (basados en inventarios de campo), recolección de hojarasca y mediciones de la tasa de descomposición. Estos datos permitieron a los investigadores modelar el efecto de la disposición espacial en las funciones del ecosistema , como la productividad arbórea, el nitrógeno y el ciclo del carbono.
Si una hoja cae en un bosque dispuesto al azar, hay beneficios
Los investigadores descubrieron que la forma en que se organizan las especies arbóreas en un bosque, ya sea agrupadas o dispersas aleatoriamente, afecta la productividad. Esta heterogeneidad espacial de las especies, que se refiere a los patrones de distribución de las especies dentro de un bosque, como la plantación en bloques o en hileras, afecta el ciclo de nutrientes en el ecosistema.
Durante décadas, la investigación sobre biodiversidad ha enfatizado los beneficios de la mezcla de especies para la productividad y el almacenamiento de carbono. Sin embargo, este enfoque rara vez se implementa, en gran medida debido a la ausencia de directrices prácticas que consideren las limitaciones reales de la silvicultura, explica el primer autor, Rémy Beugnon, investigador posdoctoral en iDiv.
Los modelos muestran que los diseños de plantación aleatorios aumentaron la biomasa arbórea en un 11 % en comparación con los diseños agrupados. Una distribución más uniforme de las especies arbóreas favorece la distribución uniforme de la hojarasca, lo que aumenta la absorción de nutrientes y el reciclaje de materia orgánica, según los autores.
La tasa de descomposición del carbono después de nueve meses también aumentó con una mayor heterogeneidad espacial, pasando del 36,5 % del carbono descompuesto en diseños de bloques al 47,1 % en diseños aleatorios. Cabe destacar que la plantación en línea —donde se alternan hileras de diferentes especies de árboles— proporcionó un equilibrio entre los beneficios ecológicos y la facilidad de gestión forestal, logrando una descomposición del 40,4 % del carbono después de nueve meses.
Otro factor clave es la diversidad general y el número de especies presentes en una masa forestal determinada, independientemente de su distribución. Los bosques más diversos, con una amplia gama de especies presentes, mostraron un mayor ciclo del nitrógeno y el carbono en comparación con las configuraciones menos diversas. Esto proporciona una mezcla más diversa de recursos para los descomponedores y promueve la descomposición.
«La combinación de análisis experimentales y modelos predictivos podría utilizarse para evaluar diferentes escenarios de gestión forestal. Además de la validación experimental de estos hallazgos, un siguiente paso importante será determinar la generalidad de nuestras conclusiones y si se aplican a diferentes tipos de bosques», explica el coautor Benoit Gauzens, de iDiv y la Universidad de Jena.
Las ventajas de la plantación en línea
Desde un punto de vista práctico, los investigadores destacan el equilibrio necesario entre la obtención de beneficios ecológicos y la gestión forestal. Si bien los diseños de plantación aleatoria maximizan los resultados ecológicos —incluyendo una mayor biodiversidad, un mejor ciclo de nutrientes y la captura de carbono—, la plantación en línea ofrece un equilibrio viable, simplificando tareas como el aclareo y la cosecha.
De cara al futuro, los investigadores prevén ampliar estos hallazgos informáticos mediante experimentos de campo a largo plazo para validar los resultados del estudio en contextos reales. Estos ensayos profundizarían en la interacción entre la diversidad de especies arbóreas , la disposición espacial y la función del ecosistema, lo que contribuiría al desarrollo de nuevos enfoques para la reforestación y la silvicultura sostenible.
«Este estudio es un ejemplo importante de cómo la investigación básica puede fundamentar las aplicaciones de gestión en condiciones de campo: podemos aprovechar la biodiversidad de los bosques si la organizamos de la manera correcta», afirma Nico Eisenhauer, profesor de la Universidad de Leipzig y jefe de grupo en iDiv.
«Además, vemos cómo las interacciones locales entre los árboles, su microclima y la biodiversidad del suelo pueden ampliarse para mejorar múltiples servicios ecosistémicos en los bosques», concluye.
Más información: Mejora de las funciones de los ecosistemas forestales mediante la optimización de la distribución espacial de las especies arbóreas, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-61389-7 . www.nature.com/articles/s41467-025-61389-7
Nota editorial:
Este artículo ha sido elaborado con fines divulgativos a partir de información pública y fuentes especializadas, adaptado al enfoque editorial del medio para facilitar su comprensión y contextualización.
