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Comprender por qué los árboles están muriendo puede ser clave para bloquear el carbono


El aumento de las muertes de árboles puede estar reduciendo la capacidad de muchos bosques en todo el mundo para encerrar carbono al extraer gases de efecto invernadero del aire. 


por Gareth Willmer, de la revista Horizon , Horizon: la revista de investigación e innovación de la UE


Para comprender adecuadamente lo que esto significa para los presupuestos de carbono, los científicos deben resolver el enigma de por qué los árboles están muriendo y cómo responden al cambio.

«Hay observaciones generalizadas del aumento de la mortalidad de los árboles debido al cambio climático y el uso de la tierra», según una nueva investigación . Esto parece estar transformando los hábitats forestales, con árboles cada vez más jóvenes y más cortos en muchos bosques, agregan los autores.

Las estimaciones sugieren que los bosques han absorbido hasta el 30% de las emisiones antropogénicas de carbono en las últimas décadas. Aunque los efectos generales de la pérdida de árboles en el ciclo del carbono son complejos porque los árboles viejos y los jóvenes que los reemplazan absorben carbono a diferentes velocidades, el aumento de la mortalidad parece estar afectando la capacidad de los bosques para encerrarlo.

Los investigadores en el nuevo estudio piensan que las tasas de mortalidad más altas pueden comenzar a superar la capacidad de los árboles restantes y nuevos para mantener esa absorción en el mismo nivel, y potencialmente conducir a una reducción general de la cubierta del dosel y la biomasa.

«Es bastante preocupante, porque en este momento, dos o tres de cada 10 moléculas de dióxido de carbono en la atmósfera regresan a los bosques, pero no sabemos cómo va a continuar en el futuro», dijo el Dr. Thomas Pugh , científico ambiental en la Universidad de Birmingham, Reino Unido.

Aunque la tendencia hacia el aumento de la mortalidad y el cambio en la composición de los árboles en los bosques ha sido evidente en estudios más localizados, la revisión de la literatura del equipo y el análisis de datos del cambio en el uso de la tierra han indicado que esto está sucediendo en términos generales, dice.

Sin embargo, el Dr. Pugh señala que aún no es posible decir si esto está ocurriendo en todas partes porque muchos lugares aún no han sido estudiados. «Lo que estamos mostrando es que si miras a través de todos los bosques, estas tendencias están muy extendidas, aunque diferentes lugares se mueven a ritmos diferentes».

Muerte del árbol

Se necesita más investigación para comprender cómo los cambios forestales se relacionan con las perspectivas futuras de almacenamiento de carbono. Muchos estudios han analizado los efectos relacionados con la fotosíntesis en el almacenamiento, pero otra pieza crítica del rompecabezas es comprender las tasas y las causas de la muerte de los árboles a gran escala.

Hasta ahora, obtener una imagen global de esto ha sido sorprendentemente difícil, dice el Dr. Pugh.

Esto se debe en parte a que los árboles pueden vivir cientos de años, e incluso si logras observar la muerte, la causa a menudo no está clara, dice. Si puede obtener esa información para un árbol, debe hacer miles de observaciones para comprender las tendencias.

«Del mismo modo, sabemos cuánto tiempo pueden vivir ciertas especies de árboles, pero no sabemos cuánto tiempo suelen vivir», agregó el Dr. Pugh.

Comprender por qué los árboles están muriendo puede ser clave para bloquear el carbono
Las plagas como los escarabajos de la corteza, junto con los incendios, el viento y la cosecha, son responsables de los eventos de destrucción a gran escala en los bosques, pero estos solo representan alrededor del 12% de las muertes de árboles. Crédito: Thomas Pugh

Un proyecto que lidera llamado TreeMort , que participó en la nueva investigación, está tratando de mejorar la comprensión de la esperanza de vida mediante la combinación de mediciones realizadas en las últimas cuatro décadas a partir de una amplia gama de fuentes, incluidos estudios locales, inventarios forestales, datos de rasgos de plantas y satélites observaciones Solo recientemente se ha acumulado suficiente información para realmente hacer esto, dice.

Hasta ahora, el equipo ha obtenido información sobre las causas más visibles de muerte, descubriendo que aproximadamente el 12% de la mortalidad de los árboles en términos de pérdida de biomasa en todo el mundo es causada por grandes perturbaciones, como incendios, desarraigo de árboles a gran escala. , cosecha y brotes de plagas.

«Esperaba que eventos de mayor escala representaran una fracción mayor en general», dijo el Dr. Pugh. «Tienen un impacto tan grande en el paisaje, pero resulta que en muchos bosques, la mayor parte de la acción ocurre a escalas más pequeñas».

Las plagas como los escarabajos de la corteza, junto con los incendios, el viento y la cosecha, son responsables de los eventos de destrucción a gran escala en los bosques, pero estos solo representan alrededor del 12% de las muertes de árboles. Crédito de la imagen: Thomas Pugh

Al mismo tiempo, se sorprendió en un estudio separado sobre la medida en que los árboles en Europa parecían morir «abrumadoramente» por la cosecha.

El siguiente paso, dice, es obtener una mejor comprensión de las causas y el momento del 88% restante de eventos menos visibles, como la cosecha a pequeña escala y el desarraigo por el viento, la competencia con los árboles vecinos, enfermedades, sequías y más. efectos climáticos a término tales como temperaturas más cálidas.

En los últimos años, el equipo del Dr. Pugh ha estado reuniendo y estandarizando datos de una gran variedad de estudios, y ahora está listo para echar un vistazo más de cerca.

Él cree que obtener esta información sobre la muerte del árbol, y agregarla a la investigación sobre los efectos de la fotosíntesis y los números de los árboles, puede ser un «cambio de juego» para pronosticar los presupuestos de carbono con mayor precisión. «No vamos a eliminar la incertidumbre de ninguna manera … pero creemos que podemos poner límites mucho más estrictos en este sumidero de carbono».

No solo eso, sino que comprender la mortalidad de los árboles tiene implicaciones mucho más amplias para los cambios en los ecosistemas forestales con respecto a la mezcla y diversidad de árboles y animales que contienen. «Abre muchas posibilidades para construir trabajo además de esto, porque la tasa a la que los árboles mueren tiene muchas implicaciones para los ecosistemas», dijo el Dr. Pugh.

A menor escala

Pero todavía tenemos mucho que aprender sobre los árboles a una escala mucho menor para ayudar a mejorar las predicciones globales para el almacenamiento de carbono a lo largo del tiempo. Los árboles encierran carbono en su madera y raíces a medida que crecen, por lo que analizar el crecimiento del tejido leñoso y cómo esto se ve afectado por las variaciones climáticas puede arrojar luz sobre las perspectivas de almacenamiento.

El proyecto INTREE busca hacer esto en los bosques templados de los Alpes y Canadá a través de un nuevo enfoque que ha desarrollado para analizar la formación de xilema, tejido leñoso que conduce agua y nutrientes.

Comprender por qué los árboles están muriendo puede ser clave para bloquear el carbono
Los núcleos de los árboles vivos se extraen para su estudio utilizando un perforador incremental. Crédito: Daniele Castagneri

El método, llamado ‘anatomía cualitativa de la madera dentro del anillo’, involucra nuevos estudios anatómicos combinados con hallazgos previos de dos enfoques tradicionales: análisis a largo plazo de los anillos anuales de los árboles durante décadas y monitoreo estacional a corto plazo de los cortes de madera semanales bajo un microscopio. .

Observar los procesos a ambas escalas es clave para obtener una visión más completa, según el Dr. Daniele Castagneri, investigador de INTREE en el Instituto Federal Suizo de Investigación sobre Bosques, Nieve y Paisajes (WSL).

Algunos de los estudios del equipo ya han insinuado la importancia de su enfoque. Cuando los investigadores investigaron cómo los brotes de yemas afectaban al alerce europeo (Larix decidua) a través de la defoliación, que puede suprimir el crecimiento al dificultar la fotosíntesis, descubrieron que los estudios anteriores pueden haber subestimado la pérdida de biomasa resultante en aproximadamente un 25%.

También han encontrado evidencia de que un clima más cálido a largo plazo podría tener un impacto general en la reducción de las tasas de crecimiento de los árboles en los bosques boreales en algunas de las latitudes más septentrionales que examinaron en Canadá. Esto contradecía sus expectativas de que la evidencia apunte a que los árboles en esa región realmente crecerán más rápido en el futuro debido a una temporada de crecimiento más larga correspondiente. Los investigadores sugieren que esto también podría conducir a la muerte de los árboles, donde los árboles mueren a partir de sus puntas.

«A la luz del cambio climático, significa que incluso los bosques boreales en un clima relativamente húmedo podrían sufrir estrés por sequía», dijo el Dr. Castagneri.

Si bien dichos estudios sugieren que algunos efectos climáticos pueden ser mayores de lo que se pensaba anteriormente, advierte que actualmente es difícil generalizar debido a la necesidad de información sobre muchas más especies de árboles y hábitats.

El Dr. Patrick Fonti, otro investigador de WSL que supervisa INTREE, dice que esto está siendo ayudado por un creciente cuerpo de investigación. «Nos estamos acercando a eso porque hay varios grupos trabajando en la misma dirección, por lo que cada vez hay más datos», dijo.

En el próximo año o dos, INTREE espera vincular sus hallazgos a una escala anatómica más directamente con el ciclo del carbono, pero el Dr. Castagneri dice que pasará algún tiempo antes de que esto se pueda hacer a nivel mundial.

«Las conexiones con el ciclo global del carbono son muy complejas, y la escala desde el nivel celular hasta el bosque no se puede hacer fácilmente», dijo.

Espera que el equipo eventualmente pueda obtener una buena comprensión cuantitativa de los flujos de carbono y combinar esto con otros grupos para aumentar la comprensión. Quizás entonces, dijo, podemos «tener modelos más precisos que predicen lo que sucederá con los bosques».