Los bosques contribuyen en gran medida al clima de la Tierra, desde la liberación de vapor de agua hasta la extracción de dióxido de carbono del aire, lo que mitiga el calentamiento global. La disposición de los árboles afecta la forma en que los bosques utilizan la luz y el agua para la fotosíntesis, y se sabe que los bosques más complejos tienen una mayor productividad o tasas de fotosíntesis. Pero faltan los factores específicos que impulsan esta relación.

En un estudio reciente publicado en el Journal of Geophysical Research:Biogeosciences , Murphy et al vincularon dos tipos de datos para abordar esta brecha de conocimiento. Los datos se recolectaron en nueve sitios en el Bosque Nacional Chequamegon-Nicolet en el norte de Wisconsin utilizando una red de torre de flujo de covarianza de remolinos de muy alta densidad, la primera en su tipo. Los instrumentos en las torres midieron el intercambio de carbono, agua y energía entre los sitios forestales y la atmósfera, que se utilizó para calcular la productividad. Los investigadores también caracterizaron la estructura del bosque usando lidar. Este método recopiló detalles en 3D, como la rugosidad del dosel y la variación de la altura de los árboles.

Además, el equipo desarrolló modelos matemáticos para identificar factores estructurales clave que subyacen a la productividad. Descubrieron que las métricas de heterogeneidad vertical eran los impulsores más influyentes. Estas métricas revelan la distribución de la altura de la vegetación en un sitio:la heterogeneidad vertical baja indica árboles de altura similar, como después de la tala rasa, mientras que la heterogeneidad vertical alta refleja árboles distribuidos en alturas. Sin embargo, la relación entre la estructura forestal y la productividad no es directa. En cambio, está mediado por la eficiencia con la que los árboles usan los recursos, especialmente el agua, para producir biomasa.

Según los autores, estos resultados mejorarán los modelos matemáticos sobre cómo los ecosistemas forestales responden a la gestión. Dichos análisis podrían conducir a mejores estrategias para abordar el cambio climático.