Los árboles jóvenes revelan cómo el cambio climático puede socavar los bosques.
Mientras el científico climático Don Falk caminaba por un bosque, los viejos pinos verdes se extendían sobre sus cabezas. Pero tenía la sensación de que faltaba algo. Entonces sus ojos lo encontraron: una plántula, quebradiza y marrón, ignorada por su falta de vida. Una vez que los ojos de Falk encontraron uno, los demás rápidamente volvieron a su conciencia. Había muerto toda una generación de árboles jóvenes.
Falk, profesor de la Escuela de Recursos Naturales y Medio Ambiente de la Universidad de Arizona, con nombramientos conjuntos en el Laboratorio de Investigación de los Anillos de los Árboles y el Instituto de Resiliencia de Arizona, se refiere a esta extinción a gran escala de la generación más joven de árboles. como un fracaso en el reclutamiento. Esto es particularmente devastador para una población de árboles porque los más jóvenes son esenciales para la recuperación del bosque después de eventos de extinción masiva, como incendios forestales severos y brotes de insectos , los cuales serán más frecuentes a medida que el clima continúe cambiando, dice.
Para comprender mejor cómo las condiciones climáticas extremas podrían provocar una falla en el reclutamiento, Falk y sus coautores examinaron cómo cinco especies de árboles de cuatro años responden a la sequía y al calor prolongados.
Descubrieron que diferentes especies tenían diferentes niveles de tolerancia a la sequía y que todas las especies eran más tolerantes a la ola de calor de lo esperado. Sus hallazgos aparecen en la revista Frontiers in Forests and Global Change .
En general, los árboles más viejos son más tolerantes a condiciones más duras, dice Falk. Pero cuando se producen mortandades masivas (que pueden ser causadas por sequías y calor, a veces con insectos, patógenos o incendios forestales asociados), las poblaciones de árboles se vuelven dependientes de su capacidad para regenerarse.
«Cuando los científicos crean modelos sobre el crecimiento futuro de los árboles basándose en las condiciones que un árbol adulto puede tolerar, es posible que no reflejen con precisión el futuro de los bosques», dice Falk. «Por eso nos centramos en este cuello de botella de las plántulas».
Árboles de cinco especies
El equipo recopiló árboles de cinco especies que se encuentran en varias elevaciones en las montañas Jemez de Nuevo México. Desde la elevación más baja hasta la más alta, esto incluía pino ponderosa, pino piñonero, abeto Englemann, abeto Douglas y pino ágil. Luego expusieron los árboles jóvenes a condiciones de sequía y calor en una cámara de crecimiento, lo que les permitió controlar con precisión la temperatura, la humedad, la luz y el agua.
«Cuando los científicos crean modelos sobre el crecimiento futuro de los árboles basándose en las condiciones que un árbol adulto puede tolerar, es posible que no reflejen con precisión el futuro de los bosques», dice Don Falk. «Por eso nos centramos en este cuello de botella de las plántulas».
En la primera ronda del experimento, el equipo mantuvo la temperatura promedio normal para cada especie y simplemente dejó de regar las plantas para probar su respuesta a las condiciones de sequía.
“Después de aproximadamente 8 semanas, casi todos los árboles todavía estaban lidiando con esto”, dice Falk. “Pero luego, cuando la sequía llegó a las 12 y 14 semanas, las plántulas de pino ponderosa comenzaron a morir, y luego las plántulas de piñón comenzaron a morir, luego la picea de Engelmann y el abeto de Douglas. El que más duró, lo que realmente nos sorprendió (duró 36 semanas sin agua) fue el pino ágil”.
«Se podría pensar que las especies que viven en elevaciones más bajas y más cálidas estarían más adaptadas a la sequía que los árboles que viven en elevaciones más altas», dice Falk. “Pero los árboles de mayor elevación (el abeto Douglas y el pino ágil) crecen en las temperaturas más frías y vivieron más tiempo. Parece que los árboles son tan tolerantes a la sequía como deben ser. A medida que avanza el cambio climático, ejercerá más presión sobre los árboles, y entonces probablemente habrá una selección de aquellos rasgos más tolerantes a la sequía”.
A continuación, el equipo simuló una ola de calor promedio aumentando la temperatura 10 grados para todas las especies durante una semana.
Como resultado, cada especie se extinguió exactamente en el mismo orden y murió sólo un poco antes.
«Estos resultados me sorprendieron en varios sentidos», dice el coautor y profesor emérito David Breshears. “En primer lugar, las olas de calor sí importan, pero esperaba que tuvieran un efecto mayor que el que tuvieron. Por lo tanto, son importantes, pero la sequía subyacente y el calentamiento promedio parecen ser los factores clave. En segundo lugar, descubrimos que el pino ágil (Pinus flexilis) era la especie más vigorosa y esto tiene implicaciones importantes sobre cómo es probable que cambien nuestros paisajes”.
En su próximo experimento, el equipo planea intensificar la ola de calor, afirma Falk.
«Necesitamos este tipo de información para ayudar a los administradores forestales a saber qué esperar a continuación y orientar qué plantar después de un incendio forestal u otros grandes eventos de extinción de árboles adultos», dice Breshears.
Los coautores son de la Universidad de Arizona, el Servicio Geológico de los Estados Unidos y el Servicio Forestal del USDA. La investigación contó con el apoyo del Centro Científico de Adaptación Climática del Suroeste del USGS.
Fuente: Universidad de Arizona
Estudio original DOI: 10.3389/ffgc.2023.1198156
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