Es fácil ver cómo las sequías, los incendios y otras características del medio ambiente alteran y determinan la forma de un bosque, desde los árboles que lo componen hasta dónde y qué árboles crecen y viven juntos.
por Elise Mahon, Universidad de Wisconsin-Madison
Pero otra casualidad de la naturaleza juega un papel subestimado en la composición general y la salud de los bosques: los rayos.
«Los bosques, a nivel mundial, se están volviendo más jóvenes. En general, estamos viendo que los árboles más viejos de los bosques mueren por una variedad de razones y no se reemplazan», dice Jeannine Richards, investigadora postdoctoral en el departamento de botánica de la Universidad. de Wisconsin–Madison. «Los relámpagos son uno de estos peligros que contribuyen a la pérdida de árboles grandes con el tiempo, y ahora nos estamos dando cuenta de que debe ser parte de esa lista de factores».
Richards, en el laboratorio de la profesora Kate McCulloh, es coautor de un nuevo estudio en Nature Plants que ayuda a establecer los rayos como un impulsor ambiental que puede dictar qué árboles formarán los bosques tropicales en el futuro.
Es importante tomarse los rayos en serio, ya que algunas pruebas muestran que la cantidad de rayos está aumentando con el cambio climático , lo que significa que podría desempeñar un papel más importante en las perturbaciones de los bosques y la rotación de árboles en el futuro. Una mejor comprensión de los rayos también puede conducir a la creación de modelos climáticos mejorados que ayuden a los investigadores a estudiar cómo los bosques del mundo pueden responder a los cambios en su entorno.
Durante años, los científicos han observado que las especies de árboles parecen responder de manera diferente a los rayos, pero los efectos de esos rayos en la composición del bosque no se han medido porque los rayos son difíciles de rastrear y documentar.
Ingrese al sistema especializado de monitoreo de rayos ubicado en los bosques adyacentes al Canal de Panamá del Monumento Natural Barro Colorado. Durante las tormentas, el sistema de monitoreo registra imágenes y marcas de tiempo de la caída de rayos desde cuatro torres diferentes ubicadas en el bosque. Los investigadores, incluido Richards, están usando fotos del mismo impacto desde varias torres para triangular la ubicación del impacto y salir a documentar el daño.
Cuando ocurre un golpe, los árboles más altos que sobresalen del dosel son los que tienen más probabilidades de ser golpeados directamente. Sin embargo, a diferencia de un bosque templado como los típicos de Wisconsin, no son solo unos pocos árboles los que se dañan con un solo golpe. Hasta 100 árboles que están conectados o lo suficientemente cerca del árbol golpeado pueden quedar expuestos a la corriente eléctrica, causando que algunos mueran instantáneamente, otros mueran lentamente y otros continúen con sus actividades habituales.
Los científicos esperaban que cada árbol tuviera una respuesta diferente a los rayos en función de un sinfín de posibles diferencias individuales. Si bien encontraron esto, se sorprendieron al encontrar también un patrón consistente en el que los árboles dentro de la misma especie respondían de manera similar entre sí.
También descubrieron que las especies de árboles que son golpeadas con más frecuencia por los rayos suelen ser las más tolerantes, lo que significa que es menos probable que mueran o sufran daños graves después de un rayo. Las especies que tenían madera más densa también tendían a ser más tolerantes a los rayos, especialmente si tenían recipientes relativamente más grandes, un sistema de células que ayudan a mover el agua a lo largo de un árbol.
Las palmeras fueron algunas de las especies más susceptibles en el estudio, casi siempre muriendo cuando se exponen a los rayos. Richards dice que eso podría deberse a las diferencias entre algunos rasgos funcionales de las palmeras y los de otros árboles, como la forma en que crecen y la arquitectura de sus hojas. Sin embargo, su ubicación en el sotobosque del bosque significa que no estaban expuestos a menudo a los rayos.
Richards dice que se deben realizar más estudios para determinar mejor qué rasgos hacen que una especie de árbol sea más o menos tolerante a los rayos, pero dice que este es un comienzo inspirador.
Por ejemplo, los investigadores ya saben que en lugares que experimentan sequías regulares, las especies que necesitan menos agua sobreviven mejor que sus contrapartes. De manera similar, donde el fuego es frecuente, las especies con corteza gruesa pueden resistir mejor el daño del fuego, y aquellas que pueden rebrotar rápidamente después del fuego tenderán a ser más dominantes en la comunidad de especies. Richards imagina el mismo tipo de comprensión con los rayos.
Para ella, unirse al proyecto fue emocionante no solo porque no se estudió, sino también porque todos tienen algún tipo de conexión o reacción a los rayos.
«Los relámpagos son un fenómeno tan carismático. Recuerdo salir cuando era niño y ver tormentas eléctricas con mi papá en nuestro porche delantero», dice Richards.
Con esta asociación entre los científicos del Monumento Natural Barro Colorado del Centro Smithsonian de Investigaciones Tropicales, investigadores de la Universidad de Louisville y de la Universidad de Alabama en Huntsville, los científicos solo han arañado la superficie, explica.
«Hay tantas cosas que no sabemos sobre los rayos», dice Richards, y agrega que espera que esta investigación inspire a otros ecologistas a unirse a la investigación.
Más información: Jeannine H. Richards et al, Las especies de árboles tropicales difieren en daño y mortalidad por rayos, Nature Plants (2022). DOI: 10.1038/s41477-022-01230-x
