Una señal asociada con la fotosíntesis reveló estrés en bosques del oeste del país dos años antes de que los estudios aéreos registraran la mortalidad causada por escarabajos de la corteza
Redactor: Raúl Méndez C.
Editor: Eduardo Schmitz
Investigadores encabezados por la Universidad de Utah identificaron una disminución de la actividad fotosintética en bosques del oeste de Estados Unidos aproximadamente dos años antes de que la mortalidad relacionada con escarabajos de la corteza fuera visible en los reconocimientos aéreos del Servicio Forestal estadounidense. El hallazgo plantea una posible herramienta de alerta temprana para detectar áreas bajo estrés antes de que el deterioro se extienda.
El estudio, publicado en la revista Remote Sensing of Environment, utilizó observaciones de fluorescencia inducida por el Sol, conocida como SIF por sus siglas en inglés. Esta señal consiste en un tenue resplandor rojizo emitido por la clorofila durante la fotosíntesis y permite evaluar cómo responde la vegetación a la energía solar.
La fotosíntesis mostró señales que el verdor no revelaba
Los métodos convencionales de observación forestal suelen analizar el color, la temperatura superficial o la estructura del dosel. Sin embargo, estas variables pueden tardar en mostrar el deterioro de árboles perennes como pinos, abetos y píceas, capaces de conservar sus agujas aunque su actividad fisiológica se haya reducido.
La fluorescencia ofrece una perspectiva distinta. Cuando una planta atraviesa condiciones adversas, puede absorber más luz de la que logra utilizar eficientemente. Esa alteración reduce la señal emitida por la clorofila y permite observar cambios fisiológicos que todavía no producen una pérdida evidente de hojas o modificaciones importantes en la cubierta forestal.
Los autores trabajaron con datos del instrumento TROPOMI, instalado en el satélite europeo Sentinel-5P. Compararon la evolución de la fluorescencia en zonas afectadas posteriormente por incendios o insectos con la de áreas de control que tenían características biogeográficas similares y registraban poca mortalidad.
Esta estrategia se relaciona con otros avances en el seguimiento ambiental, como el uso de satélites para medir la resiliencia de los bosques y el desarrollo de monitores capaces de registrar cambios dinámicos en paisajes forestales.
Una caída más intensa antes de la mortalidad visible
En los bosques donde después se documentaron daños por escarabajos de la corteza, la señal SIF disminuyó de forma significativa cerca de dos años antes de que los vuelos del Servicio Forestal del Departamento de Agricultura de Estados Unidos detectaran la mortalidad. En las áreas sanas sometidas a niveles comparables de sequía, la reducción fue entre un 10 % y un 20 % menos intensa.
Esa diferencia indica que la sequía, por sí sola, no explicaba completamente el patrón observado. No obstante, los investigadores subrayan que la fluorescencia también puede variar por cambios en la radiación solar, la estacionalidad del crecimiento, la composición vegetal, la pérdida del dosel y otras perturbaciones. Por ello, una caída de la señal no constituye una predicción automática de mortalidad.
El equipo validó el enfoque mediante el análisis de áreas afectadas por incendios forestales. En esos territorios, la reducción de la fluorescencia aumentó en proporción a la cantidad de vegetación perdida, lo que reforzó la capacidad del indicador para reflejar cambios en la productividad del bosque y seguir su recuperación posterior.
Una herramienta para priorizar la vigilancia forestal
Lewis Kunik, autor principal del trabajo y doctorado por la Universidad de Utah, explicó que la finalidad no es anticipar qué árbol individual morirá. La aplicación más inmediata consistiría en señalar regiones donde los administradores forestales puedan efectuar inspecciones, movilizar personal, asignar recursos y estudiar las causas del estrés antes de que la mortalidad alcance grandes extensiones.
El análisis también comparó la SIF con indicadores empleados habitualmente en teledetección, entre ellos la temperatura superficial terrestre y el índice de vegetación de diferencia normalizada, o NDVI. La fluorescencia mostró una mayor sensibilidad ante la mortalidad asociada con los escarabajos y registró el deterioro antes que los demás productos evaluados.
Los resultados complementan investigaciones sobre la vigilancia forestal mediante satélites espaciales y nuevos métodos de teledetección de la pérdida de bosque primario. Su incorporación a los sistemas operativos requerirá observaciones adicionales y una interpretación conjunta con datos climáticos, inspecciones de campo y reconocimientos aéreos.
El estrés de los bosques también afecta al ciclo del carbono
La medición de la fotosíntesis a escala regional puede ayudar a determinar cómo las sequías, los incendios y los brotes de insectos modifican la capacidad de los ecosistemas para retirar dióxido de carbono de la atmósfera. La mortalidad masiva reduce esa captación y puede liberar parte del carbono almacenado en la vegetación.
El equipo señaló que la SIF permitió seguir cambios en la productividad y la recuperación de zonas quemadas. Esta información resulta relevante para evaluar si las perturbaciones pueden transformar determinados bosques de sumideros en fuentes de carbono, una cuestión vinculada con el papel que desempeñan los bosques boreales y templados en el balance mundial de carbono.
Los investigadores advierten que todavía no es posible establecer únicamente con esta señal si la mortalidad ocurrirá ni precisar dónde se producirá. El valor actual de la técnica reside en identificar zonas de preocupación a gran escala. Misiones futuras, como FLEX de la Agencia Espacial Europea, ofrecerán mediciones de fluorescencia con una resolución espacial superior y podrán ampliar su utilidad para el seguimiento forestal.
Fuentes referenciales:
Phys.org
Universidad de Utah
Remote Sensing of Environment
