Foto: ivonne Ntatis en Pixabay
¿Alguna vez has mirado el balanceo de un árbol en el viento? Se ve tan tranquilo. Es una especie de hipnótico ir y venir de la vida interactuando con el aire. Los científicos se emocionan tanto como los legos por un árbol tranquilo y hermoso. Sin embargo, también ven datos en movimiento. La forma en que se mueve un árbol dice mucho sobre su biología, la hidrología local y el paisaje en general. La mejor manera de medir el balanceo de un árbol es atar un rastreador de actividad física a su tronco con cinta adhesiva impermeable.
Usando acelerómetros estándar, los investigadores han estado cuantificando cómo los árboles se balancean de manera diferente con el tiempo. Cuando están más calientes o más fríos, hidratados o deshidratados, cargados de nieve o descargados, todos estos factores deben tenerse en cuenta. A Deidre Jaeger, ecologista de la Universidad de Colorado Boulder, le gusta llamar a estos dispositivos ‘fitbits para árboles’. Estos dispositivos proporcionan un seguimiento de alta resolución de la actividad de los árboles, al igual que tenemos un seguimiento de alta resolución de nuestra actividad como seres humanos. Estos monitores, como los fitbits, nos dan métricas sobre cuánta energía quemamos o cuánto dormimos.
Acelerómetros como dispositivos ‘fitbits para árboles’.
Los investigadores están realmente interesados en monitorear la cantidad de agua que capturan los árboles. Medir la precipitación no es tan fácil como rastrear cuánta agua cae del cielo y se empapa en el suelo como líquido o se convierte en parte de la capa de nieve. Los árboles en realidad interceptan gran parte de esta agua acumulando lluvia y nieve en sus copas. De hecho, dependiendo del tipo de bosque, hasta la mitad de la nieve se queda atrapada en el dosel, lo que significa que simplemente se queda allí, cociéndose al sol y evaporando gran parte del agua. Como resultado, esto roba el ambiente subyacente de la humedad. La nieve que cae al suelo tiene sombra, por lo que tarda más en derretirse.
De interés: Descubrieron que los árboles tienen un “latido” para bombear agua similar a nuestro corazón.
Al usar estos acelerómetros, los científicos tienen una nueva forma de medir cuánta lluvia o nieve termina interceptando un árbol en particular en un bosque. El hidrólogo del estado de Oregón, Mark Raleigh, dice que «cuánto de eso (lluvia o nieve) realmente llega al suelo es una gran pregunta». Continúa diciendo: “Podemos hacer mediciones en el suelo después de que se haya caído, pero hay mucho interés en cómo podemos predecir eso, especialmente si está tratando de pensar en cómo administrar un bosque y los recursos hídricos. ”
En 2014, el equipo de Raleigh se adentró en la naturaleza de Colorado y encontró dos árboles junto a una torre que ya estaba reuniendo otros proyectos científicos. Sellaron acelerómetros en bolsas de plástico y las pegaron a los árboles. Al igual que un Fitbit, estos dispositivos podrían medir movimientos diminutos, como los patrones de balanceo únicos que indican qué tan cargado está el dosel con nieve.
Los investigadores tomaron estas medidas 12 veces por segundo durante seis años, lo que les dio a los investigadores un conjunto de datos extremadamente detallado sobre cómo se movían los dos árboles. Raleigh dice que básicamente “oscilan cuando son activados por el movimiento del viento”. Agrega, «la frecuencia con la que un árbol se balanceará no solo depende de la masa, sino también de la rigidez del árbol».
Ambas variables cambian constantemente a lo largo del año. En invierno, los árboles se congelan, lo que los endurece, y se cargan de nieve, lo que aumenta su masa. En verano, los árboles arrojan esa masa de nieve y se calientan y aflojan. El equipo de Raleigh también tenía lecturas de temperatura para poder rastrear cómo cambiaban la rigidez y la masa a lo largo de las estaciones. Confirmaron además cuánta nieve se había acumulado en las ramas al enfocar cámaras en los árboles. Están buscando «caídas en la frecuencia de balanceo del árbol que nos diga que se está agregando masa». Dicho de otra manera: los árboles cargados de nieve se balanceaban más lentamente y tardaban más en completar un ciclo de ida y vuelta.
Curioso: Los árboles como las personas duermen de noche.
Cuando llueve, el árbol absorbe agua a través de sus raíces, aumentando su masa, y se vuelve más pesado en la parte superior a medida que el agua se acumula en sus hojas. Para complicar aún más las cosas, cuando cesa la lluvia y las temperaturas vuelven a subir, el árbol se seca desde la parte superior, donde toma el sol, hasta la parte inferior, donde recibe sombra de los árboles circundantes. Como resultado, hay una mayor distribución de la masa de agua interceptada cerca de la base del dosel. Esa distribución de masa, si está más abajo en la copa, hará que el árbol se balancee un poco más rápido que si esa misma masa estuviera distribuida más arriba en el árbol.
Monitorear múltiples procesos a la vez
Todo esto aparece en los datos del acelerómetro. De hecho, con el árbol de fitbit, puedes monitorear múltiples procesos a la vez. En el caso del estrés hídrico y cuán estresado se pone un árbol, eso también indica cuánta humedad hay en el suelo. Jaeger, por su parte, está estudiando cómo los acelerómetros pueden proporcionar datos similares para los árboles urbanos. Así como un árbol de hoja perenne en un bosque gana masa a medida que acumula nieve, los árboles de hoja caduca en un patio trasero o un parque acumulan la masa a medida que florecen y la pierden nuevamente cuando se les caen las hojas en el otoño.
Los acelerómetros atados a los árboles no desplazarán a los sensores tradicionales, pero podrían complementarlos. Algunos investigadores están considerando usar cámaras de video para ‘espiar’ a los árboles. El video daría a los investigadores datos sobre el movimiento colectivo de muchos árboles a la vez, algo que un acelerómetro no puede hacer. Por supuesto, la investigación aún se encuentra en sus etapas iniciales (bueno, en términos relativos, por supuesto). Lo importante a tener en cuenta es que los investigadores están trabajando activamente para resolver este rompecabezas
