A veces, llegar a donde quieres ir es cuestión de encontrar la guía adecuada.

Cuatro equipos de investigadores, dirigidos por ecologistas de Harvard Forest, buscaron este verano un parche de árboles antiguos en lo profundo de los bosques del oeste de Pensilvania como parte de un proyecto para estudiar cómo los cambios climáticos afectaron a los árboles a lo largo de los siglos. Uno de los científicos los había encontrado 40 años antes, pero parecían haber desaparecido. Justo cuando el grupo estaba a punto de darse por vencido y seguir adelante, se encontraron con alguien que les dio una pista valiosa.

"Cuando saltó de su jeep para saludarnos, estábamos a punto de sumergirnos en otro bosque que estaba al menos a tres cuartos o una milla de distancia", dijo Neil Pederson, ecólogo sénior y codirector del Tree Ring Lab en el bosque de Harvard. El conductor del jeep, un hombre fornido con cabello plateado esponjoso, les dio una propina a un grupo de cicutas orientales de aspecto desaliñado. Varias horas después, "finalmente los encontramos", dijo Pederson.

La búsqueda de ese día fue parte del ambicioso proyecto del laboratorio para encontrar y descorazonar los árboles más antiguos del noreste. Estudiar el color y el tamaño de sus anillos ofrece a los científicos un vistazo al pasado, lo que les permite ver cómo respondieron los árboles y los bosques a los eventos climáticos extremos, como sequías o heladas primaverales en el pasado. Luego usan esos datos para trazar un mapa del desarrollo a largo plazo de estos bosques y modelar el impacto futuro en su salud de los fenómenos meteorológicos relacionados con el clima, que son cada vez más severos a medida que el planeta se calienta.

"Las perturbaciones forestales a gran escala pueden representar el tipo de eventos climáticos extremos que esperamos ver aumentar con el cambio climático, por lo que comprender más sobre su frecuencia en el pasado podría ayudar a informar cuánto se están moviendo las cosas desde la línea de base", dijo Laura Gayle Smith. , asistente de investigación en Harvard Forest, que trabaja como miembro del Tree Ring Lab. "El marco común para los bosques templados es que están básicamente en equilibrio a gran escala y algo agnósticos al clima. Ocurren pequeñas perturbaciones a nivel de árbol individual a rodal, pero en general, la composición permanece muy estable durante largos períodos de tiempo. —siglos a milenios".

Hace aproximadamente una década, Pederson y David Orwig, un ecólogo forestal sénior y codirector del Tree Ring Lab, demostraron que esto no siempre es así. Presentaron evidencia de que las sequías y las fuertes heladas primaverales de hace 250 años afectaron diferentes bosques a lo largo de cientos de millas en el sureste. Los disturbios mataron abruptamente algunos árboles pero aceleraron el crecimiento de otros.

"Es de esperar que este estudio nos brinde más información sobre la relación entre los eventos climáticos y la perturbación del bosque para que podamos predecir mejor la respuesta del bosque en diferentes escenarios climáticos", dijo Gayle Smith.

Para eso, el laboratorio busca la guía de los anillos de los árboles. Los anillos, que se parecen un poco a los círculos concéntricos de un tablero de dardos, indican la edad de un árbol y dan pistas de lo que ha soportado. Cuanto mayor es el número de anillos anuales, más viejo es el árbol. Los de colores claros representan años de frío extremo. La madera delgada como una oblea indica condiciones secas y crecimiento de árboles bloqueado.

"Usamos núcleos de árboles para extraer lo que me he inclinado a llamar la memoria del árbol", dijo Pederson. “Cuando llega una sequía, cuando llega un huracán, cuando llega un fuego, o una tormenta de hielo o insectos, los árboles no pueden correr y esconderse como podemos nosotros o como pueden hacerlo otros animales. Ellos toman estos eventos, estos abusos del tiempo, y ellos se graban en sus anillos, y podemos extraer esa información y aprender sobre cualquier cosa".

El primer paso de esta ciencia, llamada dendrocronología, es obtener muestras de los anillos. Para los investigadores, eso a menudo implica conducir por caminos de tierra, caminar bajo kilómetros de follaje y subir y bajar laderas.

Para descorazonar los árboles, los investigadores utilizan principalmente perforadores incrementales, herramientas que parecen un cruce entre un taladro y un tornillo. Deben torcerse manualmente a través de la corteza y en su núcleo. A medida que gira, extrae astillas del tamaño de un lápiz del anillo del árbol.

"El barrenador se vuelve mucho más difícil de girar a medida que perforas el árbol y, a veces, se atasca al salir, por lo que tienes que poner el peso de tu cuerpo para tirar hacia atrás mientras giras", dijo Gayle Smith. "Siempre le digo a la gente que entre ir de excursión a los sitios y luego descorazonar árboles es un ejercicio para todo el cuerpo. Realmente puede romperte las manos".

El descorazonado deja una herida en el árbol pero no lo daña fatalmente. Todo el proceso dura entre dos y tres horas. Además de tomar muestras, los científicos anotan marcas visuales en los árboles y delimitan una parcela que tiene un radio de 20 metros.

Los investigadores planean descorazonar entre 2500 y 3500 árboles en 35 bosques. El trabajo de campo es parte de un proyecto de cuatro años financiado por la Fundación Nacional de Ciencias y comenzó este verano con visitas a 15 bosques. Hasta ahora, el grupo ha viajado a los bosques de Pensilvania, Nueva York, Maine y Nueva Jersey. El grupo eventualmente acumulará 600 años de datos de crecimiento de árboles.

Comenzando el trabajo de campo para un proyecto de ensueño:estudiar el desarrollo a largo plazo, la sincronicidad y la memoria ecológica en los bosques primarios del Noreste de EE. UU. Primeros días en el sur de Adirondacks pic.twitter.com/OiZ2qrNxqf

— Neil Pederson (@YellowBuckeye) 18 de mayo de 2022

Los investigadores se aventuran a salir con equipo de senderismo completo y mochilas llenas de suministros. El equipo de extracción de muestras agrega alrededor de 40 libras.

"Una vez regresé de un viaje un miércoles, pero sentí que mi cuerpo no llegó hasta el domingo", dijo Pederson.

Los miembros del laboratorio, que también incluyen dos asistentes de investigación de verano, se refieren al proyecto como un sueño y un honor para los amantes de la naturaleza.

Cuando están en el campo, los científicos se acostumbran a las vistas panorámicas de los paisajes, las formaciones rocosas y las puestas de sol. Ven la vida silvestre, a veces haciendo cosas peculiares. En junio, por ejemplo, el equipo vio una serpiente rata negra escalar un arce de azúcar grueso en Ricketts Glen, Pensilvania.

El bosque también es un lugar de trabajo aleccionador, especialmente para los expertos que saben cómo debería ser.

"Each forest we visited had lost or was in the process of losing an overstory tree species due to an introduced disease or insect," Orwig said. "A few forests lost two species and one was in the process of losing a third. So even these forests, which have been the least directly disturbed by humans over the last few centuries, are being indirectly impacted in a big way."

Harvard's Tree Ring Lab sits inside a repurposed garage on the edge of the Harvard Forest in Petersham, Massachusetts. Collections of the extracted wood slivers fill stacks of boxes while larger tree stumps that show the full rings are piled in corners. The lab has a pleasant woody, earthy smell.

The samples are painstakingly made smooth with a belt sander, then by hand sanding. "It's a long process sometimes, particularly for species where the ring boundaries aren't very apparent," Gayle Smith said. "We have to get them sanded down to the point that we can see the cellular structure."

The samples then go under a high-powered microscope, which digitizes the data.

The ancient eastern hemlocks that took them hours to find, for example, showed that the two oldest trees traced to 1490. They all lived through the 1500s and 1600s—two periods with severe, prolonged drought. The trees survived the so-called 16th century megadrought, which affected an area that extended from portions of Mexico to much of the continental U.S., including Boston. It likely slowed the growth of these trees, which were smaller than most. The trees also showed signs from the Year Without a Summer in 1816 when a massive volcanic eruption in Indonesia triggered unusually cold, wet conditions across Europe and North America.

"I feel very lucky to be on this project as we get to visit, sample, and learn from centuries-old trees," said Orwig. "These forests are truly magical places. … There is a sense of awe I get knowing that the forests we are investigating have been there for hundreds of years and are now revealing clues to past climate, disturbance, and environment." + Explora más

Monocultures or mixed species? New research shows how different forests cope with drought

Esta historia se publica por cortesía de Harvard Gazette, el periódico oficial de la Universidad de Harvard. Para obtener más noticias universitarias, visite Harvard.edu.