El 20 de septiembre 2017, El huracán María azotó Puerto Rico con vientos de hasta 155 millas por hora y lluvias torrenciales que inundaron las ciudades. destruyó las redes de comunicaciones y destruyó la red eléctrica. En las escarpadas montañas centrales y el exuberante noreste, María desató su furia cuando los vientos feroces defoliaron por completo los bosques tropicales y rompieron y arrancaron árboles. Las fuertes lluvias provocaron miles de deslizamientos de tierra que segaron franjas de empinadas laderas de montañas.

En abril, un equipo de científicos de la NASA viajó a Puerto Rico con instrumentación aérea para estudiar los daños del huracán María en los bosques de la isla.

"Desde el aire, el alcance de los daños del huracán fue sorprendente, "dijo el científico de la Tierra de la NASA Bruce Cook, quien lideró la campaña. "El denso, marquesinas entrelazadas que cubrían la isla antes de la tormenta se redujeron a una maraña de árboles caídos y supervivientes aislados, despojado de sus ramas ".

Los satélites de observación de la Tierra de la NASA monitorean los bosques del mundo para detectar cambios estacionales en la cubierta vegetal o pérdidas forestales abruptas por deforestación. pero en escalas espaciales y temporales que son demasiado burdas para ver cambios. Para obtener una vista más detallada, La NASA voló un instrumento aerotransportado llamado Lidar de Goddard, Cámara termográfica y hiperespectral, o G-LiHT. Desde el vientre de un pequeño avión que volaba a mil pies sobre los árboles, G-LiHT recopiló múltiples mediciones de bosques en toda la isla, incluidas fotografías de alta resolución, temperaturas superficiales y alturas y estructura de la vegetación.

El Servicio Forestal de los Estados Unidos, el Servicio de Pesca y Vida Silvestre de EE. UU., la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias y la NASA proporcionaron fondos para la campaña aerotransportada.

El equipo voló muchas de las mismas pistas con G-LiHT que en la primavera de 2017, meses antes de que el huracán María tocara tierra, como parte de un estudio de cómo los bosques tropicales vuelven a crecer en tierras agrícolas abandonadas. La comparación del antes y el después muestra que los bosques de la isla aún se tambalean por el impacto del huracán.

Usando lidar, un sistema de alcance que dispara 600, 000 pulsos de láser por segundo, el equipo midió los cambios en la altura y la estructura de los bosques de Puerto Rico. El daño es palpable. Los bosques cercanos a la ciudad de Arecibo en el lado norte de la isla crecen en colinas de piedra caliza con poca tierra para estabilizar los árboles. Como resultado, el huracán rompió o arrancó de raíz el 60 por ciento de los árboles allí. En el noreste, en las laderas del Bosque Nacional El Yunque, el huracán cortó los bosques, reduciendo su altura promedio en un tercio.

Los datos de G-LiHT no solo se utilizan para capturar la condición de los bosques de la isla; es una herramienta de investigación importante para los científicos que están rastreando cómo los bosques están cambiando a medida que se recuperan de un evento tan importante.

"[Huracán] María presionó el botón de reinicio en muchos de los diferentes procesos que desarrollan los bosques a lo largo del tiempo, "dijo Doug Morton, un científico de la Tierra en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA y co-investigador de G-LiHT. "Ahora estamos observando muchos de esos procesos a gran velocidad a medida que se recuperan grandes áreas de la isla, con árboles supervivientes y nuevas plántulas tomando el sol a pleno sol ".

Entre las áreas sobre las que el equipo voló extensamente se encontraba el Bosque Nacional El Yunque, que el huracán María golpeó con toda su fuerza. El Servicio Forestal de los Estados Unidos administra El Yunque, una selva tropical, así como sus parcelas de investigación designadas, que se establecieron a finales de la década de 1930. Los científicos universitarios y gubernamentales realizan todo tipo de investigación, incluida la medición de árboles individuales para realizar un seguimiento de su crecimiento, contar flores y semillas para controlar la reproducción, y analizar muestras de suelo para rastrear los nutrientes necesarios para el crecimiento de las plantas.

Una evaluación importante de la salud de un árbol es su copa, que comprende la forma general de la copa de un árbol, con sus ramas, tallos y hojas. Los vientos huracanados pueden dañar gravemente las copas de los árboles y reducir drásticamente la cantidad de hojas para generar energía a través de la fotosíntesis.

"Solo siete meses después de la tormenta, los árboles supervivientes están echando nuevas hojas y haciendo que las ramas vuelvan a crecer para recuperar su capacidad de cosechar la luz solar a través de la fotosíntesis, "Morton dijo, al mismo tiempo que señala que la supervivencia de los árboles dañados en los años venideros es una cuestión abierta.

Si bien es difícil evaluar las copas de los árboles en detalle desde el suelo, desde el aire El instrumento lidar de G-LiHT puede derivar la forma y estructura de todos los árboles en su trayectoria de vuelo. La campaña aérea sobre Puerto Rico fue lo suficientemente extensa como para proporcionar información sobre la estructura y composición del dosel del bosque en general, abriendo un abanico de posibilidades de investigación.

"Las tormentas severas como María favorecerán a algunas especies y destruirán a otras, "dijo María Uriarte, un ecologista de la Universidad de Columbia que ha estudiado el Bosque Nacional El Yunque durante 15 años y está trabajando con el equipo de la NASA para validar los datos de vuelo con observaciones terrestres. "Los estudios a nivel de parcela nos dicen cómo se desarrolla esto en un área pequeña, pero el daño en cualquier lugar en particular depende de la proximidad a la trayectoria de la tormenta, topografía, suelos y las características de cada parche de bosque. Esto dificulta la generalización a otros bosques de la isla ".

Pero con los datos de G-LiHT, los científicos pueden estudiar los impactos de la tormenta en un área mucho más grande, Continuó Uriarte. "Lo que es realmente emocionante es que podemos hacer un conjunto de preguntas completamente diferente, ", dijo." ¿Por qué un área tiene más daño que otras? ¿Qué especies están siendo las más afectadas en toda la isla? "

Comprender el estado del dosel del bosque también tiene implicaciones de gran alcance para el resto del ecosistema, ya que la cubierta arbórea es fundamental para la supervivencia de muchas especies. Por ejemplo, aves como el loro nativo de Iguaca usan el dosel para esconderse de los halcones depredadores. El dosel también crea un enfriador, ambiente húmedo propicio para el crecimiento de plántulas de árboles y lagartijas y ranas que habitan el suelo del bosque. Los arroyos que se enfrían por la densa sombra también los hacen habitables para una amplia diversidad de otros organismos.

Sin embargo, por la misma razón, otras plantas y animales que alguna vez estuvieron en desventaja ahora se están beneficiando de los cambios provocados por la pérdida del dosel.

"Algunas lagartijas viven en el dosel, donde prosperan en seco, más condiciones de luz solar, "dijo el herpetólogo Neftali Ríos-López, profesor asociado de la Universidad de Puerto Rico-Recinto de Humacao. "Debido al huracán, esas condiciones más secas que antes eran exclusivas del dosel ahora se extienden hasta el suelo del bosque. Como resultado, esos animales están mejor adaptados a esas condiciones y han comenzado a desplazar y sustituir animales que están adaptados a las condiciones que alguna vez fueron más frías ".

"¿Quiénes son los ganadores y los perdedores en este nuevo entorno? Esa es una pregunta importante en todo esto, ", dijo Doug Morton de la NASA. Durante la campaña aerotransportada, pasó varios días en las parcelas de investigación de El Yunque tomando imágenes tridimensionales del suelo del bosque para complementar los datos de G-LiHT. Dijo que está claro que las palmas, que resistieron los vientos huracanados mejor que otros árboles de hoja ancha, se encuentran entre los beneficiarios actuales del bosque ahora bañado por el sol. Y eso no es malo.

"Las palmeras formarán un componente importante del dosel de este bosque durante la próxima década o más, y de alguna manera ayudarán a facilitar la recuperación del resto de este bosque, "Dijo Morton." Las palmeras brindan un poco de sombra y protección a la flora y fauna que están recolonizando el área. Eso es alentador ".

Las implicaciones de esta investigación se extienden más allá del ecosistema forestal, tanto en el tiempo como en el espacio, dijo Grizelle González, ecólogo investigador del Servicio Forestal de los Estados Unidos y líder del proyecto para las parcelas de investigación en El Yunque. Como ejemplo, Ella señaló que el huracán hizo que los arroyos de la montaña se inunden y se llenen de sedimentos que finalmente fluyeron hacia el océano. Los sedimentos pueden afectar negativamente la calidad del agua potable, así como las comunidades de coral de las que depende la pesca tanto para la subsistencia como para el comercio.

"Es hermoso ver que tantas agencias federales se unieron para colaborar en este importante trabajo porque los bosques juegan un papel clave en todo, desde la biodiversidad y la economía hasta la salud pública, "Dijo González.

Los datos de G-LiHT también tienen implicaciones globales. En julio, el equipo se dirige a Alaska para continuar inspeccionando el vasto bosque en el interior del estado para comprender mejor los impactos del calentamiento acelerado del Ártico en los bosques boreales, cuales, Sucesivamente, juegan un papel clave en el enfriamiento del clima de la Tierra secuestrando carbono de la atmósfera. "G-LiHT nos permite recopilar datos de investigación a escala de árboles individuales en amplios paisajes, ", Dijo Morton." Los bosques desde Alaska hasta Puerto Rico están cambiando constantemente en respuesta al calentamiento climático y perturbaciones como incendios y huracanes ".