Los anillos de los árboles cuentan la historia de lo que está sucediendo fisiológicamente a medida que la extinción de incendios hace que los bosques sean más densos y menos tolerantes a la sequía. plagas e incendios forestales, muestra una nueva investigación.

Los científicos de la Universidad Estatal de Oregón y la Universidad Estatal de Utah estudiaron 2, 800 hectáreas de bosque mixto de coníferas en el centro de Oregon, con muchos de los pinos ponderosa en el área de estudio que datan de cientos de años antes de 1910, cuando apagar incendios forestales se convirtió en política federal.

Otros árboles de la zona, donde la historia de los incendios se ha estudiado extensamente, eran más jóvenes, grandes abetos comparativamente intolerantes al fuego y a la sequía.

Los resultados, publicado en Biología del cambio global , indican que a medida que las masas de árboles se hicieron más gruesas durante el siglo pasado, los árboles se vieron obligados a utilizar progresivamente más del isótopo estable más pesado de carbono para la fotosíntesis, indicativo de un estrés creciente por sequía, ya que restringieron el paso de gases a sus hojas.

La investigación también sugiere que el aumento de los niveles de dióxido de carbono (el CO2 atmosférico ha aumentado un 40 por ciento desde los albores de la era industrial) no puede ayudar a los árboles a superar los efectos de que los bosques se hayan vuelto más densos sin incendios.

"Queríamos documentar la trayectoria de la sensibilidad al estrés por sequía en respuesta al aumento progresivo del déficit de incendios, y el nivel de umbral de ocupación del rodal donde disminuye la resistencia y la resiliencia al estrés por sequía, los escarabajos de la corteza y los incendios forestales, ", dijo el coautor del estudio, Christopher Still, de la Facultad de Silvicultura de la OSU." Esta fue una intersección de la ecología del fuego y la ecología fisiológica, dos áreas que no se encuentran tan a menudo como deberían ".

Antes de 1910, Los frecuentes incendios superficiales de baja severidad jugaron un papel clave en el mantenimiento de los bosques de las regiones montañosas secas del oeste de los Estados Unidos. En las décadas posteriores, los déficits de incendios que resultaron de la política federal, junto con el pastoreo, la tala y los cambios en el uso de la tierra:han provocado cambios estructurales importantes en los bosques más antiguos a medida que se han trasladado especies tolerantes a la sombra e intolerantes al fuego.

Durante el mismo período de tiempo, las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera no solo han aumentado, sino que lo han hecho a un ritmo cada vez mayor; las concentraciones más altas de CO2 tienen un efecto sobre el intercambio de gases de las hojas, los procesos mediante los cuales los árboles obtienen oxígeno para respirar y dióxido de carbono para la fotosíntesis.

"Sabemos desde hace mucho tiempo que la extinción de incendios ha provocado bosques abarrotados, lo que significa más competencia por los recursos, "dijo Andrew Merschel, estudiante de posgrado de la Facultad de Silvicultura, otro coautor del estudio. "Lo sabemos por eso, los árboles son más propensos a la sequía, lo cual tiene sentido:hay menos agua que llega a las profundidades del suelo y más árboles la bombean. Nuestra investigación muestra de manera fisiológica lo que está sucediendo. Pensamos que habría señales en los anillos anuales de los árboles, y aquí están."

Un árbol agrega un anillo por cada año de crecimiento, y en una conífera, el anillo consiste en una porción de "madera temprana" de color más claro y un componente de "madera tardía" de color más oscuro.

La variación del tamaño del anillo refleja la temperatura y la precipitación en el momento en que ocurrió el crecimiento. Y la química de cada anillo también cuenta una historia incluso si un árbol puede usar más del isótopo de carbono-12 más ligero que prefiere, o tuvo que recurrir a usar relativamente más del isótopo de carbono-13 más pesado para la fotosíntesis también.

Los registros de isótopos de carbono de los anillos de los árboles también han demostrado que los árboles responden a la sequía volviéndose más eficientes en el uso del agua.

Lo que no se había sabido, aunque, fue si los aumentos en la eficiencia del uso del agua, reforzado por el aumento de las concentraciones de CO2, fueron suficientes para superar el aumento del estrés por sequía resultante de un reciente pulso de crecimiento de jóvenes, árboles intolerantes al fuego.

"El aumento de la densidad de árboles parece superar los beneficios de la fertilización con dióxido de carbono, '", Dijo Merschel." No es necesariamente malo si es más joven, Los árboles sensibles a la sequía que se establecieron desde la exclusión del fuego mueren porque eso es consistente con la forma en que estos bosques solían verse:más abiertos, permitiendo que el pino ponderosa viva hasta los 600 años. Menos árboles y una competencia reducida permiten que los viejos, árboles resistentes al fuego que han sobrevivido a siglos de sequía, insectos y el fuego para persistir como la columna vertebral estructural de los bosques secos ".

El autor principal, Steven Voelker, de la Universidad Estatal de Utah, señala que la sensibilidad a la sequía de los bosques en las regiones montañosas secas del noroeste del Pacífico puede agravarse a medida que el cambio climático aumenta la duración de la temporada sin nieve.

"Investigaciones recientes de OSU y otras instituciones también muestran que los bosques más densos reducen la capa de nieve en el noroeste, ", Dijo Voelker." No podemos predecir exactamente cómo todos estos factores que afectan los bosques interactuarán en el futuro, pero es seguro que los bosques de menor densidad tendrán más nieve y menos estrés por sequía ".

Y sin "cambios importantes en la política y la gestión destinados a reducir la densidad de rodales, "muchos bosques en el centro de Oregon cruzarán un umbral que los hace menos resistentes a la sequía y menos resistentes a los incendios forestales y los brotes de escarabajos de la corteza, él dijo.

El trabajo futuro de este grupo de investigación ampliará los análisis de isótopos de anillos de árboles a diferentes áreas de Oregón y otras partes del oeste de los Estados Unidos para evaluar el efecto de una mayor competencia en los bosques de coníferas, donde podría ser más seco y más caliente, y así proporcionar un análisis más completo. visión de cómo ha cambiado la resiliencia de los bosques debido a la extinción de incendios.