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06/02/2017

Cómo el crecimiento de los árboles nos puede ayudar a predecir su muerte

Com el creixement dels arbres ens pot ajudar a predir la seva mort
Un árbol lleva su historia vital escrita en la madera que acumula en el tronco, de tal manera que a partir de su estudio los investigadores buscan variables, como por ejemplo su ritmo de crecimiento, que les permitan predecir qué especies y qué bosques pueden estar en peligro de muerte por los episodios de sequía asociados al cambio climático. Investigadores de la UAB y del CREAF han realizado recientemente dos estudios sobre los patrones históricos de crecimiento de los árboles que mejoran la capacidad de predecir con muchos años de antelación los episodios de mortalidad que les afectarán en el futuro.

El cambio climático está afectando y afectará cada vez más a todos los ecosistemas de la Tierra. Los bosques no son una excepción. En muchas regiones, y especialmente aquí, los efectos del cambio climático sobre los bosques se reflejarán en una disminución en la disponibilidad de agua, causada tanto por el aumento de las temperaturas (y por lo tanto de la demanda evaporativa de la atmósfera) como por una disminución de las precipitaciones. Los efectos de la sequía son ya patentes en muchos bosques y, en general, se manifiestan con un aumento en las tasas de mortalidad. Uno de los grandes problemas que tiene actualmente la investigación en este ámbito es predecir estos episodios de mortalidad de la manera más precisa posible, de forma que sea posible determinar qué bosques estarán más afectados y en qué momento. Desgraciadamente, el mecanismo fisiológico que causa la mortalidad inducida por sequía en árboles todavía no se conoce con precisión, lo cual dificulta enormemente la modelización del proceso. Lo que sí sabemos es que el proceso de muerte de un árbol es a menudo lento y viene precedido de un periodo de debilitamiento que puede durar años.

La madera se acumula en el tronco de los árboles desde su nacimiento y aporta un archivo histórico de su estado que nos puede ayudar a predecir la mortalidad. Los ritmos de crecimiento quedan grabados en los anillos anuales que se forman en la madera de muchas especies y que reflejan la alternancia de estaciones propicias para el crecimiento (especialmente la primavera) con otras que no lo son (el invierno y, en menor medida, el verano). En dos trabajos recientes hemos comparado los anillos de crecimiento de árboles que han muerto con los de individuos que han sobrevivido a una determinada sequía, para ver hasta qué punto los patrones de crecimiento histórico nos pueden ayudar a predecir la mortalidad. En el primero de los trabajos comparamos varias metodologías y proponemos un protocolo para testar estadísticamente esta relación entre crecimiento y mortalidad.

En un segundo trabajo, más ambicioso, reunimos una base de datos global con información de 2970 árboles muertos y 4224 árboles vivos, muestreados en 190 localidades y pertenecientes a 36 especies. Para cada episodio de mortalidad representado en la base de datos estudiamos el crecimiento de los árboles que  sucumbieron en relación al de los árboles supervivientes. Así, podemos establecer que en la inmensa mayoría de los casos (84%) el crecimiento de los árboles que acabaron muriendo era inferior al de los árboles supervivientes en el periodo inmediatamente anterior a la muerte. Este periodo de decaimiento es sorprendentemente largo (20 años de media) y depende de la especie y de los factores asociados a la mortalidad. Los decaimientos más rápidos están asociados a planifolios (en contraposición a la dinámica lenta de las coníferas) y a episodios en los cuales la sequía se ve acompañada de plagas forestales, las cuales parecen acelerar la muerte de manera considerable.

El hecho de que los patrones de crecimiento permitan caracterizar los árboles que están ‘a punto’ de morir nos permite desarrollar índices que nos permitan predecir, potencialmente con años de antelación, qué poblaciones o qué individuos concretos tienen más riesgo de sufrir episodios de mortalidad en el futuro.

Imagen de dos pinos rojos (Pinus sylvestris) a Guisachan, Escocia; uno de los cuales está muerto (derecha) mientras el otro parece en perfecto estado de salud. Las fotografías de testigos de madera en la parte inferior ilustran los patrones de crecimiento típicos de un árbol vivo (izquierda) y los de un árbol muerto (derecha), caracterizado por anillos más estrechos.

Jordi Martínez-Vilalta
Departamento de Biología Animal, Biología Vegetal i Ecología UAB y CREAF

Referencias

Cailleret M, Bigler C, Bugmann H, Camarero JJ, Cufar K, Davi H, Mészáros I, Minunno F, Peltoniemi M, Robert EMR, Suarez ML, Tognetti R, Martínez‐Vilalta J. 2016. Towards a common methodology for developing logistic tree mortality models based on ring‐width data. Ecological Applications 26: 1827–1841, DOI: 10.1890/15-1402.1
 
Cailleret M, Jansen S, Robert EMR, Martínez‐Vilalta J. 2016. A synthesis of radial growth patterns preceding tree mortality. Global Change Biology, in press, DOI: 10.1111/gcb.13535

 
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