Los científicos que estudian los anillos de los árboles ven pistas sobre el cambio climático


A veces, llegar a donde quieres ir es cuestión de encontrar la guía adecuada.


por Juan Siliezar, Harvard Gazette


Cuatro equipos de investigadores, dirigidos por ecologistas de Harvard Forest, buscaron este verano un parche de árboles antiguos en lo profundo de los bosques del oeste de Pensilvania como parte de un proyecto para estudiar cómo los cambios climáticos afectaron a los árboles a lo largo de los siglos. Uno de los científicos los había encontrado 40 años antes, pero parecían haber desaparecido. Justo cuando el grupo estaba a punto de darse por vencido y seguir adelante, se encontraron con alguien que les dio una pista valiosa.

«Cuando saltó de su jeep para saludarnos, estábamos a punto de sumergirnos en otro bosque que estaba al menos a tres cuartos o una milla de distancia», dijo Neil Pederson, ecólogo sénior y codirector del Tree Ring Lab en el bosque de Harvard. El conductor del jeep, un hombre fornido con cabello plateado esponjoso, les dio una propina a un grupo de cicutas orientales de aspecto desaliñado. Varias horas después, «finalmente los encontramos», dijo Pederson.

La búsqueda de ese día fue parte del ambicioso proyecto del laboratorio para encontrar y descorazonar los árboles más antiguos del noreste. Estudiar el color y el tamaño de sus anillos ofrece a los científicos un vistazo al pasado, lo que les permite ver cómo respondieron los árboles y los bosques a los eventos climáticos extremos, como sequías o heladas primaverales en el pasado. Luego usan esos datos para mapear el desarrollo a largo plazo de estos bosques y modelar el impacto futuro en su salud de los eventos climáticos relacionados con el clima, que se están volviendo más severos a medida que el planeta se calienta.

«Las perturbaciones forestales a gran escala pueden representar el tipo de eventos climáticos extremos que esperamos ver aumentar con el cambio climático, por lo que comprender más sobre su frecuencia en el pasado podría ayudar a informar cuánto se están moviendo las cosas desde la línea de base», dijo Laura Gayle Smith. , asistente de investigación en Harvard Forest, que trabaja como miembro del Tree Ring Lab. «El marco común para los bosques templados es que están básicamente en equilibrio a gran escala y algo agnósticos al clima. Ocurren pequeñas perturbaciones a nivel de árbol individual a rodal, pero en general, la composición permanece muy estable durante largos períodos de tiempo. —siglos a milenios».

Hace aproximadamente una década, Pederson y David Orwig, un ecólogo forestal sénior y codirector del Tree Ring Lab, demostraron que esto no siempre es así. Presentaron evidencia de que las sequías y las fuertes heladas primaverales de hace 250 años afectaron diferentes bosques a lo largo de cientos de millas en el sureste. Los disturbios mataron abruptamente algunos árboles pero aceleraron el crecimiento de otros.

«Es de esperar que este estudio nos brinde más información sobre la relación entre los eventos climáticos y la perturbación del bosque para que podamos predecir mejor la respuesta del bosque en diferentes escenarios climáticos», dijo Gayle Smith.

Para eso, el laboratorio busca la guía de los anillos de los árboles . Los anillos, que se parecen un poco a los círculos concéntricos de un tablero de dardos, indican la edad de un árbol y dan pistas de lo que ha soportado. Cuanto mayor es el número de anillos anuales, más viejo es el árbol. Los de colores claros representan años de frío extremo. La madera delgada como una oblea indica condiciones secas y un crecimiento de árboles bloqueado.

«Usamos núcleos de árboles para extraer lo que me he inclinado a llamar la memoria del árbol», dijo Pederson. “Cuando llega una sequía, cuando llega un huracán, cuando llega un fuego, o una tormenta de hielo o insectos, los árboles no pueden correr y esconderse como podemos nosotros o como pueden hacerlo otros animales. Ellos toman estos eventos, estos abusos del tiempo, y ellos quedar grabado en sus anillos, y podemos extraer esa información y aprender sobre cualquier cosa».

El primer paso de esta ciencia, llamada dendrocronología, es obtener muestras de los anillos. Para los investigadores, eso a menudo implica conducir por caminos de tierra, caminar bajo kilómetros de follaje y subir y bajar laderas.

Para descorazonar los árboles, los investigadores utilizan principalmente perforadores incrementales, herramientas que parecen un cruce entre un taladro y un tornillo. Deben torcerse manualmente a través de la corteza y en su núcleo. A medida que gira, extrae astillas del tamaño de un lápiz del anillo del árbol.

«El barrenador se vuelve mucho más difícil de girar a medida que perforas el árbol y, a veces, se atasca al salir, por lo que tienes que poner el peso de tu cuerpo para tirar hacia atrás mientras giras», dijo Gayle Smith. «Siempre le digo a la gente que entre ir de excursión a los sitios y luego descorazonar árboles es un ejercicio para todo el cuerpo. Realmente puede romperte las manos».

El descorazonado deja una herida en el árbol pero no lo daña fatalmente. Todo el proceso dura entre dos y tres horas. Además de tomar muestras, los científicos anotan marcas visuales en los árboles y delimitan una parcela que tiene un radio de 20 metros.

Los investigadores planean descorazonar entre 2500 y 3500 árboles en 35 bosques. El trabajo de campo es parte de un proyecto de cuatro años financiado por la Fundación Nacional de Ciencias y comenzó este verano con visitas a 15 bosques. Hasta ahora, el grupo ha viajado a los bosques de Pensilvania, Nueva York, Maine y Nueva Jersey. El grupo eventualmente acumulará 600 años de datos de crecimiento de árboles.

Los investigadores se aventuran a salir con equipo de senderismo completo y mochilas llenas de suministros. El equipo de extracción de muestras agrega alrededor de 40 libras.

«Una vez regresé de un viaje un miércoles, pero sentí que mi cuerpo no llegó hasta el domingo», dijo Pederson.

Los miembros del laboratorio, que también incluyen a dos asistentes de investigación de verano, se refieren al proyecto como un sueño y un honor para los amantes de la naturaleza.

Cuando están en el campo, los científicos se acostumbran a las vistas panorámicas de los paisajes, las formaciones rocosas y las puestas de sol. Ven la vida silvestre, a veces haciendo cosas peculiares. En junio, por ejemplo, el equipo vio una serpiente rata negra escalar un arce de azúcar grueso en Ricketts Glen, Pensilvania.

El bosque también es un lugar de trabajo aleccionador, especialmente para los expertos que saben cómo debe ser.

«Cada bosque que visitamos había perdido o estaba en proceso de perder una especie de árbol del dosel debido a una enfermedad o insecto introducido», dijo Orwig. «Algunos bosques perdieron dos especies y uno estaba en proceso de perder una tercera. Entonces, incluso estos bosques, que han sido los menos perturbados directamente por los humanos en los últimos siglos, están siendo impactados indirectamente en gran medida».

El Tree Ring Lab de Harvard se encuentra dentro de un garaje reutilizado en el borde del bosque de Harvard en Petersham, Massachusetts. Colecciones de astillas de madera extraídas llenan pilas de cajas, mientras que tocones de árboles más grandes que muestran los anillos completos se apilan en las esquinas. El laboratorio tiene un agradable olor a madera y tierra.

Las muestras se suavizan minuciosamente con una lijadora de banda y luego se lijan a mano. «A veces es un proceso largo, particularmente para las especies en las que los límites de los anillos no son muy evidentes», dijo Gayle Smith. «Tenemos que lijarlos hasta el punto en que podamos ver la estructura celular».

Luego, las muestras pasan por un microscopio de alta potencia, que digitaliza los datos.

Las antiguas cicutas orientales que les llevó horas encontrar, por ejemplo, mostraron que los dos árboles más antiguos datan de 1490. Todos vivieron durante los años 1500 y 1600, dos períodos de sequía severa y prolongada. Los árboles sobrevivieron a la llamada megasequía del siglo XVI, que afectó un área que se extendía desde partes de México hasta gran parte de los Estados Unidos continentales, incluido Boston. Probablemente ralentizó el crecimiento de estos árboles, que eran más pequeños que la mayoría. Los árboles también mostraron signos del año sin verano en 1816, cuando una erupción volcánica masiva en Indonesia provocó condiciones inusualmente frías y húmedas en Europa y América del Norte.

«Me siento muy afortunado de estar en este proyecto ya que podemos visitar, probar y aprender de árboles centenarios», dijo Orwig. «Estos bosques son lugares verdaderamente mágicos… Tengo una sensación de asombro al saber que los bosques que estamos investigando han estado allí durante cientos de años y ahora están revelando pistas sobre el clima, las perturbaciones y el medio ambiente del pasado».



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