Brecha por caída de árboles
Característica ecológica
Brecha por caída de árboles

Un hueco por caída de árboles es un agujero distinguible en el dosel de un bosque con lados verticales que se extienden a través de todos los niveles hasta una altura promedio de 2 m (6,6 pies) sobre el suelo. [1] Estos agujeros se producen como resultado de un árbol caído o una rama grande. El ecólogo que desarrolló esta definición utilizó dos metros porque creía que "una altura de rebrote de 2 m era suficiente" para que un hueco se considerara cerrado, pero no todos los científicos están de acuerdo. [2] Por ejemplo, Runkle creía que el rebrote debería estar a 10-20 m (33-66 pies) sobre el suelo. [2] Alternativamente, un hueco por caída de árboles es "el hueco más pequeño [que debe] ser fácilmente distinguible en medio de la complejidad de la estructura del bosque". [1]

No existe un límite superior para el tamaño del claro. Sin embargo, debe ser causado por un árbol o una rama grande. [1] Por ejemplo, un campo no se consideraría un claro por caída de árboles. [3] Las caídas de árboles suelen ser causadas por la vejez, los peligros naturales o las plantas parásitas (o ciertas epífitas ).

Medición

Los científicos no han podido llegar a una conclusión sobre un método absoluto para medir el espacio libre de árboles caídos. Sin embargo, hay dos tipos de mediciones que se utilizan habitualmente:

Bidimensional

Este método no necesariamente tiene en cuenta la irregularidad en las formas de los huecos. [2] La mayoría de los huecos no se ajustan a una forma particular, por lo que se deben hacer suposiciones. [2] Los huecos que tienen una forma uniforme (por ejemplo, elipse, triángulo, etc.) se pueden cuantificar midiendo la longitud y el ancho de cada hueco. [2] Sin embargo, comúnmente, el hueco tiene una forma irregular y debe dividirse en secciones más pequeñas para medirlas individualmente a fin de obtener una mayor precisión. [2]

Tridimensional

Este método proporciona una medición más precisa, ya que tiene en cuenta las diferencias en la estructura del espacio que desciende desde el dosel hasta el suelo del bosque. [2] Una de las estrategias más recientes, iniciada por K. y SI Yamamoto, "utilizó dos fotografías del espacio entre el dosel, tomadas a diferentes alturas, y una serie de cálculos geométricos para calcular el área del espacio". [2] Al hacer esto, los científicos pudieron obtener una medición más precisa, ya que ahora tienen en cuenta las diferencias en la estructura alrededor de la periferia del espacio.

Regeneración de brechas

El tiempo de recuperación puede ser rápido (5 a 7 metros por año) o mucho más lento dependiendo de la vegetación presente en el claro. [4] A veces, la vegetación puede impedir el crecimiento, como sucede con las lianas en los bosques tropicales . La regeneración en la fase de claro no se completa hasta que la altura del dosel intacto se iguala con el nuevo crecimiento. [4]

  1. Semilla: el suelo contiene una cantidad de semillas ( banco de semillas ) que están listas para brotar una vez que reciben la luz solar como resultado del espacio formado en el dosel. [4]
  2. Regeneración avanzada: las plantas jóvenes que estaban originalmente presentes antes de la caída del árbol crecerán rápidamente después de estar expuestas a luz solar adicional. [4]
  3. Reproducción vegetativa: a medida que el árbol cae, arrastrará consigo otra vegetación que puede comenzar a reproducirse dentro del espacio recién formado. [4] Esto es especialmente cierto en el caso de las lianas (consulte la vía alternativa de regeneración a continuación).
  4. Extendiéndose lateralmente hacia el espacio libre desde el bosque circundante. [4]

Efectos de la liana en los bosques tropicales

Las lianas son enredaderas leñosas comunes que se encuentran en los bosques tropicales. Estas enredaderas utilizan los árboles para aventurarse en el dosel en busca de luz solar y nutrientes. Por lo tanto, cuando un árbol cae, se lleva consigo todo el crecimiento de lianas. Después de la caída de un árbol, las lianas tienen una alta tasa de supervivencia (~90%) y pueden comenzar a brotar rápidamente. [5] Esto causa problemas potenciales a medida que comienzan a crecer nuevos árboles pero no pueden o están limitados por la presencia de lianas. Se ha descubierto que muchos huecos entran en un estado en el que el crecimiento se ha detenido debido a las lianas. Por lo tanto, los científicos han comenzado a estudiar sus efectos en la regeneración de los huecos. [ cita requerida ]

Un estudio realizado en la isla Barro Colorado encontró que las lianas juegan un papel probable en la desaceleración del tiempo de regeneración de los claros. [5] Las lianas han podido mantener un claro en un estado de dosel bajo, y esto es especialmente cierto para los claros que tienen al menos 13 años. [5] Estudios posteriores de Schnitzer et al. han demostrado que a medida que las lianas aumentan en densidad, la riqueza de especies y la densidad de árboles pioneros disminuyen para todos los claros (es decir, claros de dosel bajo y alto). [5] Estos datos sugieren que las lianas juegan un papel importante en el tiempo de regeneración de los claros.

Hipótesis de perturbación intermedia y abundancia de especies

Los claros de caída de árboles son importantes para el mantenimiento de la diversidad de algunas especies de plantas. La perturbación es importante en los trópicos como un mecanismo para mantener la diversidad. Según la hipótesis de perturbación intermedia (IDH), alguna perturbación es crítica y el número máximo de especies se encontrará donde la "frecuencia e intensidad" de las perturbaciones estén en una escala intermedia. [6] La IDH ayuda a explicar la hipótesis del hueco que postula que más luz y recursos más diversos causados ​​por la caída de un árbol del dosel pueden ayudar a una mayor abundancia de especies . [4] Aunque se ha demostrado que los claros de caída de árboles promueven la diversidad de especies entre una variedad de especies, es probable que el efecto de un hueco en diferentes especies produzca resultados mixtos (es decir, algunas especies experimentarán más diversidad debido a los huecos, mientras que otras no).

Penetración de la luz

Un árbol talado permite que la luz solar directa llegue al suelo del bosque.

La creación de un claro de caída de árboles provoca una ruptura en el dosel que permite que la luz penetre hasta el sotobosque . Esta luz ahora puede alcanzar a los arbustos y especies de árboles pequeños, que en circunstancias normales nunca crecen lo suficiente como para alcanzar el dosel. [7] Bajo un dosel normal (es decir, uno donde no hay un claro de caída de árboles), hay muy poca luz que se filtra, lo que impone una limitación de luz en la comunidad vegetal del sotobosque. [8] Esta limitación de luz a menudo restringe la reproducción y la capacidad de crecimiento de una planta. [8]

Cuando se forma un claro de caída de árboles, hay una diferencia perceptible en la cantidad de luz que penetra a través de él hasta los niveles inferiores del bosque; [8] sin embargo, la cantidad de luz que ahora puede penetrar depende de cuán grande sea realmente el claro. [8] Un claro de caída de árboles que tiene solo 5 metros de diámetro permitirá que llegue menos luz al sotobosque que un claro más grande de 10 metros de ancho. Además, un claro más pequeño recibirá más radiación directa del sol, mientras que un claro más grande recibirá grandes cantidades de radiación difusa. [8] La mayor cantidad de luz que ahora está disponible para la comunidad del sotobosque los liberará de su limitación de luz anterior. [8]

Dispersión de semillas

La dispersión de semillas en los claros de los árboles caídos se reduce significativamente en comparación con las áreas normales del sotobosque. [7] Un estudio sugiere que dentro de los primeros tres años después de que se formaron los claros, la tasa de dispersión de semillas fue un 72% menor que las tasas en el sotobosque cercano. [7] La ​​mayoría de las formas de dispersión, como la dispersión eólica y animal, muestran una reducción en la cantidad de semillas dispersadas. [7] Sin embargo, la dispersión explosiva muestra un aumento [7]

La dispersión explosiva describe un mecanismo por el cual la planta madre expulsa sus semillas usando presión, asegurando que caigan lejos de la planta madre. [7] Este tipo de dispersión se utiliza en varias especies de arbustos. El aumento muestra que los huecos de caída de árboles tienen un efecto positivo en la dispersión de semillas de los arbustos. [7] Estos arbustos sobrevivieron a la creación del hueco o migraron poco después de que se creó. [7] Debido a su método único de dispersión, estas plantas tienen una ventaja al colonizar el hueco. A medida que el hueco de caída de árboles envejece y la capa de dosel comienza a volver a la normalidad, otras formas de dispersión de semillas comienzan a aumentar en frecuencia, y finalmente regresan a sus valores previos al hueco años después de su formación. [7]

Diversidad de especies

Flora

Se propone que los claros de caída de árboles mantienen la diversidad de especies vegetales en los bosques tropicales de tres maneras principales. Primero, crean hábitats que tienen mucha luz. [4] Estar en un área que contiene una gran cantidad de luz permite que las especies que no pueden crecer en sombra total o parcial se desarrollen rápidamente. El aumento de los niveles de luz crea competencia entre las especies intolerantes a la sombra, y las especies que prefieren niveles bajos de luz son eliminadas. [4] Esta liberación de la competencia permitiría que aumentara el número de especies intolerantes a la sombra.

En segundo lugar, las especies pueden sobrevivir gracias a recursos que se extienden desde el centro del claro hasta el bosque circundante más denso. [4] La diversidad de árboles o plantas puede mantenerse mediante la distribución y el intercambio de recursos a lo largo de un gradiente si las especies están adaptadas de forma única a los recursos disponibles en un claro de caída de árboles específico. [4]

Por último, la tasa de regeneración de las distintas especies puede variar en función del tamaño del claro. Si bien la diversidad de especies puede variar cuando los claros de caída de árboles difieren mucho en tamaño, se ha sostenido que es muy poco probable [4], ya que la relación entre el tamaño del claro y el microclima es irregular debido a la gran desviación espacial y temporal del microclima. [4]

El respaldo a estas tres hipótesis es mixto, pero hay evidencia que respalda el hecho de que algunas especies de plantas se benefician más que otras de estar en los claros. En los bosques tropicales, los claros mantienen la diversidad de algunos grupos de plantas, que posiblemente podrían contener gran parte de la comunidad de plantas vasculares en estas áreas. [4]

Insectos

Los claros de los árboles caídos, al igual que el resto de los bosques tropicales, contienen una abundante cantidad de especies animales. Como en todos los hábitats tropicales, los insectos constituyen la mayor parte de la biomasa animal.

Se ha pensado que la formación de claros provocados por la caída de árboles perjudicaría el desarrollo de las colonias de hormigas que habitan en la hojarasca, pero según un estudio, ese no es el caso. Las especies de hormigas que se encuentran en los claros provocados por la caída de árboles son las mismas que se encuentran en los bosques densamente arbolados que los rodean. [9] La formación de estos claros parece tener poco o ningún efecto sobre las especies de hormigas que viven allí. [9]

Se han realizado estudios que muestran una diferencia notable en la diversidad de especies de mariposas en los claros de los árboles caídos y en el sotobosque circundante. Los tipos de vegetación presentes en los claros juegan un papel clave a la hora de determinar qué especies de mariposas viven allí. [10] Esto apoya la hipótesis de que en un bosque natural, los claros de los árboles caídos promoverán la diversidad de especies. [10]

Huecos de árboles caídos, derribos y el ciclo del carbono

Los derribos de árboles a gran escala generalmente son causados ​​por líneas de turbonadas o tornados que generan fuertes vientos. [11] Algunos estudios han medido la velocidad de ráfaga descendente de estos vientos entre 26 y 41 m/s, que es suficiente fuerza para causar derribos a gran escala. [11] Los estudios han demostrado que las perturbaciones a pequeña escala, como los huecos de caída de árboles que se forman después de la muerte de los árboles, tienen una tasa de recurrencia más alta que las perturbaciones a gran escala, como los derribos. [12] Dado que las perturbaciones a pequeña escala son más frecuentes, representan alrededor del 88% de las emisiones de carbono de la selva amazónica y una mayor pérdida de biomasa que las perturbaciones a gran escala. [12] Estas pequeñas perturbaciones agregan carbono al medio ambiente y lo devuelven al ciclo del carbono ; sin embargo, no es una cantidad significativa en comparación con la cantidad de carbono que se secuestra en la biomasa sobre el suelo. Debido a esto, se considera que la Amazonia es un sumidero de carbono . [12]

Uso de tecnología satelital en investigación

Cuando los investigadores intentan localizar los huecos de caída de árboles a gran escala, puede ser difícil hacerlo sobre el terreno debido a la gran escala de los bosques en los que generalmente se centran. Las imágenes satelitales han demostrado ser bastante útiles para perturbaciones a gran escala, como los derribos, pero siguen siendo difíciles para perturbaciones a pequeña escala, como los huecos de caída de árboles. En algunos casos, se utilizan sistemas de posicionamiento global (GPS) para mapear los centros de los huecos de caída de árboles con el fin de determinar su frecuencia. [13] Las imágenes tomadas por estos satélites se cambian radiométricamente de números a unidades físicas. [13] La detección y medición de distancias por luz ( LiDAR ) se utiliza para distinguir los huecos del dosel en escalas espaciales para separar los diferentes tipos de huecos. [14] Con las imágenes satelitales, se deben implementar pasos para eliminar detalles extraños como mares, ríos, nubes, etc. [15] Estos pueden interferir con los resultados. En general, el mapeo de los huecos de caída de árboles ha progresado mucho desde el desarrollo de la tecnología satelital.

Referencias

  1. ^ abc Brokaw, N. (1982). "La definición de brecha de caída de árboles y su efecto en las medidas de la dinámica forestal". Biotropica . 14 (2): 158–60. doi :10.2307/2387750. JSTOR  2387750.
  2. ^ abcdefgh Schliemann, S., y Bockheim, J. (2011). Métodos para estudiar los claros de caída de árboles: una revisión. Ecología y gestión forestal, 2011, 1143-1151.
  3. ^ Jansen, DH (1990). "Un campo abandonado no es un claro de árboles caídos". 2 . Vida Silvestre Neotropical: 64–67. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  4. ^ abcdefghijklmn Carson, W., Mascaro, J., y Schnitzer, S. (2008). BRECHAS EN LOS TERRENOS DE CAÍDA DE ÁRBOLES Y MANTENIMIENTO DE LA DIVERSIDAD DE ESPECIES DE PLANTAS EN BOSQUES TROPICALES (CAPÍTULO 12). En Ecología de comunidades de bosques tropicales. Chichester: Wiley-Blackwell Pub.
  5. ^ abcd Schnitzer, S., Dalling, J. y Carson, W. (2000). El impacto de las lianas en la regeneración de árboles en claros del dosel de los bosques tropicales: evidencia de una vía alternativa de regeneración en fase de claro. Journal of Ecology, 88(4), 655-666.
  6. ^ Connell, J. (1978). Diversidad de selvas tropicales y arrecifes de coral. Science, 4335, 1302-1310.
  7. ^ abcdefghi Puerta-Piñero, C., Muller-Landau, HC, Calderón, O. y Wright, SJ (2013). Llegada de semillas a claros de caída de árboles del bosque tropical. Ecología, 94(7), 1552-1562. doi :10.1890/12-1012.1
  8. ^ abcdef Canham, C., Denslow, J., Platt, W., Runkle, J., Spies, T. y White, P. (1990). Regímenes de luz bajo copas cerradas y claros de caída de árboles en bosques templados y tropicales. Revista Canadiense de Investigación Forestal-Revue Canadienne de Recherche Forestiere, 20(5), 620-631. doi :10.1139/x90-084
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  10. ^ ab Pardonnet, S., Beck, H., Milberg, P., y Bergman, K. (2013). Efecto de los claros dejados por la caída de árboles sobre los ensambles de mariposas ninfálidas que se alimentan de frutos en una selva tropical peruana. Biotropica, 612-619.
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  13. ^ ab Espírito-Santo, F., Keller, M., Linder, E., Oliveira Junior, R., Pereira, C., & Oliveira, C. (2013). Formación de brechas y ciclo del carbono en la Amazonia brasileña: medición mediante teledetección óptica de alta resolución y estudios en grandes parcelas forestales. Plant Ecology & Diversity, 2013.
  14. ^ Ashner, G., Kellner, J., Kennedy-Bowdoin, T., Knapp, D., y Anderson, C. (2013). Distribuciones de brechas en el dosel forestal en la Amazonía peruana meridional.
  15. ^ Thevand, A., Gond, V., y De Alcantara, E. (sin fecha). Detección de lagunas en un bosque de manglares atlánticos mediante imágenes satelitales ópticas
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