La Ecología Funcional, una herramienta de manejo forestal

(*) Por Sabrina Rodríguez (UNLP) , Paula Campanello (CONICET-UNPSJB) , Laureano Oliva Carrasco (UBA), Guillermo Goldstein (CONICET-UBA) y Sandra Bucci (CONICET- UNPSJB), integrantes de la REDFOR.ar

ARGENTINA (Septiembre 2019).- La Ecología Funcional surge como un nexo entre los estudios ecológicos tradicionales basados en la diversidad taxonómica (o de especies) y la diversidad de funciones y procesos ecológicos en los ecosistemas, aportando información adicional para identificar estrategias efectivas para la conservación de la biodiversidad.

Esta disciplina se basa, en gran parte, en el estudio de rasgos funcionales, es decir de características morfológicas – como el volumen de la copa de un árbol-, fisiológicas –como la capacidad de transportar el agua a las hojas- y fenológicas- como la caída y producción de hojas durante el año. Los rasgos funcionales influyen en el crecimiento, reproducción y supervivencia de las especies, y también en su importancia dentro de un ecosistema. Los rasgos funcionales pueden estudiarse tanto en plantas como especies animales y microbios.

Entre los rasgos clave para explicar las tasas de crecimiento y mortalidad de los árboles se encuentran  la altura máxima del árbol adulto, el tamaño de la semilla, el área foliar específica[i] y la densidad de la madera.

Tanto la densidad de la madera, como el área foliar específica, son indicadores de la energía que invierten los árboles en construir sus tejidos. Ambas se relacionan además con el balance hídrico, la capacidad fotosintética, la resistencia mecánica ya sea frente a agentes físicos o bióticos y la arquitectura del árbol. Otros rasgos funcionales importantes son: la fenología foliar, los mecanismos de regeneración, el grado de tolerancia a la sombra, y el agente dispersor de la especie.

Estudios de rasgos funcionales en especies de árboles de Misiones

Con este enfoque hemos estudiado numerosos rasgos funcionales de especies árboles del Bosque Atlántico. Dentro del Parque Nacional Iguazú estudiamos la densidad de madera, la altura total, las características de la copa (su área y volumen por ejemplo), el área foliar específica, la carga de lianas, y características de la madera (por ejemplo, la capacidad de almacenar y ceder agua), en árboles adultos de 10 especies nativas del dosel: palo borracho (Ceiba speciosa), cedro (Cedrela fissilis), cancharana (Cabralea canjearana subesp. canjearana), peteribí (Cordia trichotoma), laurel ayuí (Ocotea dyospirifolia); aguaí (Chrysophyllum gonocarpum), rabo molle (Lonchocarpus muehlbergianus), guatambú (Balfourondendron riedelianum); alecrín (Holocalyx balansae) y anchico colorado (Parapitadenia rígida).

Las características mencionadas se relacionaron con el desempeño mecánico e hidráulico de los árboles y con sus tasas de crecimiento y modos de mortalidad.

En estas especies, la densidad de madera del tallo principal o fuste aumenta con el Módulo de Rotura -una medida de la resistencia a la rotura-, el Módulo de Elasticidad-una medida de la rigidez-, la resistencia a la penetración (dureza) y la resistencia ante un impacto dinámico de ramas con corteza y con el contenido de humedad de campo (mayor al 50%). Las tasas de crecimiento de estas especies estuvieron negativamente relacionadas con la densidad de la madera.

El anchico colorado combina dos características muy seleccionadas en la industria forestal forestal: densidad de madera y tasas de crecimiento altas. Esta especie tuvo los árboles en promedio más altos y de mayor volumen de copa entre las diez especies estudiadas. Los árboles más altos pueden interceptar mayor cantidad de luz solar y pueden tener tasas de crecimiento mayores que los individuos con diámetros similares pero en una posición comparativamente más baja del dosel.

Otra observación interesante es que algunas especies presentan tasas de crecimiento anuales similares a las de Araucaria angustifolia en plantaciones forestales cercanas de  26,8 m2 ha-1 a los 27 años de edad.

En cuanto al modo de mortalidad, pudimos observar que  los árboles con alta resistencia a la penetración y alta resistencia al impacto dinámico mueren mayormente desarraigados, mientras que los árboles con estas resistencias bajas mueren en su mayoría quebrados. Los árboles con alta rigidez mecánica y fuertemente colonizados por lianas también tienen alta probabilidad de morir quebrados. La cantidad de lianas que tiene un árbol depende de su arquitectura (por ejemplo, la altura de la primera ramificación) y del tipo de corteza.

También hay relación entre los modos de mortalidad, la posición que ocupan los árboles en el dosel y el número de árboles vecinos. Los árboles suprimidos mueren principalmente quebrados mientras que los dominantes sin árboles vecinos mueren principalmente desarraigados. Es de destacar que Misiones se encuentra en una zona de tornados, por lo cual las muertes por vientos fuertes son de importancia en estos bosques.

La densidad de la madera de los árboles está fuertemente relacionada con el transporte, almacenamiento y uso del agua. Las especies deciduas (que pierden sus hojas en otoño e invierno) presentan maderas más livianas y mayor capacidad de almacenamiento y uso del agua almacenada en los tejidos en comparación a las especies siempreverdes (que mantienen hojas durante todo el año).

Estas características les permiten mantener altas tasas de transporte de agua y de crecimiento en un período con temperaturas extremas y déficits hídricos. Por otro lado, las especies siempreverdes aprovechan las condiciones climáticas más favorables para el crecimiento (temperaturas más cercanas al óptimo de asimilación de CO2 y humedad ambiente más elevadas, es decir con una demanda evaporativa de la atmósfera relativamente baja) minimizando los riesgos de estrés hídrico.

La determinación de características funcionales implica un gran esfuerzo.  En estos estudios, por ejemplo, colocamos diferentes sensores en altura (ver foto) para medir el contenido y los flujos de agua en el xilema (madera), así como expansiones y contracciones debido a la descarga y recarga de reservorios internos de agua en los tejidos de troncos y ramas (ver foto).

La colaboración entre grupos de investigación podría reducir los costos y esfuerzos asociados a la generación de conocimiento que conduzca al diseño de un manejo forestal más acorde a la incertidumbre actual provocada por los cambios globales, y a la necesidad de conservar la biodiversidad, las funciones y los servicios ecosistémicos.

 

[i] Es una medida de la superficie de hoja producida para interceptar la radiación solar por unidad de peso seco. Indica la energía invertida en la construcción de las hojas.

 

Sobre los autores

–        Sabrina A. Rodríguez, es docente colaboradora en el curso Silvicultura de Bosques Mixtos y participa en Proyectos de Investigación del LISEA, (Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales, Universidad Nacional de La Plata).*

–        Paula I. Campanello, es investigadora del CONICET actualmente en el Centro de Estudios Ambientales Integrados (Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco –UNPSJB-, Esquel) y profesora de la UNPSJB.*

–        Laureano Oliva Carrasco es becario posdoctoral ANPCyT y profesor en Facultad de Agronomía (UBA). *

–        Guillermo Goldstein es investigador del CONICET en el Laboratorio de Ecología Funcional (Departamento de Ecología, Genética y Evolución, Instituto IEGEBA, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, UBA) y Department of Biology, (University of Miami, USA).

–        Sandra J Bucci es investigadora de CONICET en Grupo de Estudios Biofísicos y Ecofisiológicos, Instituto de Biociencias de la Patagonia, (Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco, Comodoro Rivadavia, Chubut) y profesora UNPSJB.

*Durante el desarrollo de los estudios mencionados con lugar de trabajo era el Laboratorio de Ecología Forestal y Ecofsisiología en el Instituto de Biología Subtropical, Puerto Iguazú (CONICET- Universidad Nacional de Misiones).

 

 

Este artículo forma parte del espacio mensual de la REDFOR.ar en ArgentinaForestal.com, que busca divulgar y generar debate sobre la problemática forestal del país. Las opiniones pertenecen a los autores. 

 

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