Tres experimentos para entender cambios mundiales en la zona de Bosque Seco

Si ves algo raro en el bosque, quizás es una de nuestras parcelas….

Los seres humanos estamos cambiando los ecosistemas naturales del planeta a través del uso de la tierra, los cambios en la deposición de nutrientes y los cambios climáticos como la creciente frecuencia y gravedad de las sequías. Se están realizando Investigaciones para tratar de entender cómo estos cambios afectan a los bosques tropicales secos y cómo las diferencias en los rasgos funcionales de las plantas y los microorganismos responden o median estos cambios.

Cómo hacemos esto?

Estamos muy interesados en la productividad forestal. Medimos el crecimiento del árbol usando "dendrómetros" estos son cintas metálicas que abarcan todo el grosor del tronco del árbol, sostenido por un resorte, esto a su vez nos indica con exactitud el crecimiento del tronco del árbol. También medimos biomasa de la hojarasca por medio de trampas para capturar las hojas caídas dentro de parcelas en el bosque. Ademas realizamos mediciones adicionales de nutrientes del suelo, crecimiento de raíces, biomasa de microorganismos en el suelo, y nodulación en las raíces de árboles de la familia leguminosa.

Dendrómetro, para medir el crecimiento del árbol, Sector Santa Rosa, Fotografía: Jennifer Powers, 2010Trampa medidor de biomasa de la hojarasca para capturar las hojas caídas dentro de parcelas en el bosque, Sector Santa Rosa, Fotografía: Jennifer Powers, 2010

Regeneración de bosques: un cambio importante en el uso de la tierra

En 2008 establecimos 18 parcelas en la regeneración del bosque secundario. Las parcelas se encuentran a lo largo de un gradiente de nutrientes del suelo. Estas parcelas nos han mostrado cómo el crecimiento del bosque ha cambiado con el tiempo, en relación con la regeneración del bosque y la precipitación anual. Muchas de nuestras parcelas que están sobre 20 años están perdiendo biomasa a través de la mortalidad de árboles. Vemos un crecimiento más lento del árbol en suelos que son bajos en nutrientes como el fósforo.

¿Qué nutrientes afectan el crecimiento de los árboles y los procesos del ecosistema?

Los bosques tropicales regeneradores pueden secuestrar gran cantidad de carbono de la atmósfera, sin embargo, la disponibilidad de nutrientes puede reducir este sumidero de carbono si los nutrientes están presentes en bajas concentraciones. Además, algunos bosques responden más a la adición de nitrógeno - estos bosques tienden a estar ubicados en la zona templada, y algunos bosques responden más al fósforo - estos bosques tienden a estar ubicados en los trópicos. Sin embargo, aunque algunos investigadores han estudiado la limitación de nutrientes en selvas tropicales, muy pocos han estudiado la limitación de nutrientes en bosques secos tropicales. En 2015 establecimos el primer experimento a gran escala de fertilización de nutrientes en bosques secos en la Estación Experimental Forestal Horizontes (EEFH), para investigar si el nitrógeno o fósforo es más importante para el crecimiento de árboles y otros procesos. Las parcelas son de 25 x 25 metros, algunos no reciben fertilizantes, otros reciben nitrógeno, otros reciben fósforo, y otros reciben ambos nitrógeno y fósforo. Estos fertilizantes son agregados a las parcelas tres veces cada estación lluviosa. La Dra. Bonnie Waring, de Utah State University, está a cargo de este proyecto. Lo que hemos encontrado hasta ahora es que los hongos micorrízicos que viven en estrecha simbiosis con las raíces de las plantas y las bacterias fijadoras de nitrógeno responden muy rápidamente a la adición de nutrientes.

Experimento a gran escala de fertilización de nutrientes en bosques secos en la Estación Experimental Forestal Horizontes (EEFH), Fotografía: Jennifer Powers, 2015

¿Cómo afectarán los cambios en las lluvias los bosques secos tropicales?

Muchos modelos climáticos predicen que las zonas en los trópicos como Guanacaste experimentarán una sequía más frecuente e intensa en el futuro. Estamos examinando cómo la reducción de las lluvias afecta el crecimiento de los árboles al interceptar el 50% de la lluvia que cae en las plantaciones experimentales de árboles. ¡Este es un gran experimento! Construimos 8 "tiendas" grandes que reducen la lluvia alrededor de seis especies de árboles en la Estación Experimental Forestal Horizontes (EEFH. Tenemos 8 parcelas de control que no reciben el tratamiento de sequía. Nuestras mediciones de la humedad del suelo muestran que estos tratamientos están funcionando, y que las parcelas con las tiendas tienen menor humedad del suelo. Vamos a monitorear los efectos sobre el crecimiento de los árboles, la caída de las hojas y la dinámica de las raíces durante los próximos 3 años. Estos datos se utilizarán para mejorar los modelos de simulación de la dinámica de los bosques tropicales secos.

Parcelas de estudio en la Estación Experimental Forestal Horizontes (EEFH), Fotografía: Jennifer Powers, 2015 Equipo de investigadores en Estación Experimental Forestal Horizontes (EEFH), Fotografía: Jennifer Powers, 2015