Variación de la vegetación leñosa con relación al clima y disturbios antrópicos y naturales en el ecotono sur Espinal-Monte

Abstract

En los ambientes áridos y semiáridos de Argentina, la relación entre las variaciones climáticas, el régimen de incendios y el uso, principalmente ganadero, está alterando la vegetación a escala de paisaje. Por un lado, se registra un activo proceso de conversión de áreas forestales en tierras de cultivo y pastoreo. Por otro lado, se registra un aumento de la cobertura de especies arbustivas en áreas de vegetación boscosa abierta y estepas graminosas, donde es común la actividad ganadera. Los patrones de disturbios antrópicos y naturales y de variación de la cobertura vegetal, han sido ampliamente estudiados en aquellas regiones que presentan cierta homogeneidad en cuanto aspectos climáticos y florísticos, y sus límites se encuentran bien definidos. Sin embargo, han recibido menor atención aquellas regiones donde los límites entre los ambientes no son estáticos y pueden presentar alta variabilidad conforme varíen las condiciones climáticas y los disturbios naturales y antrópicos. Una de estas regiones es la transición sur Espinal-Monte. Esta región no sólo está siendo impactada por una creciente presión antrópica, sino que, la relación entre el uso antrópico y los incendios podrían generar tendencias de variación de la vegetación de leñosas, según determinadas condiciones climáticas asociadas con ciclos húmedos y secos. Estas relaciones podrían hacer que el sistema natural varíe desde una vegetación abierta de pastizal con árboles y arbustos bajos y dispersos a un sistema dominado por leñosas. En esta tesis se propone analizar las tendencias de variación de la vegetación leñosa de la transición sur Espinal-Monte, con énfasis en el estudio de la Biomasa Aérea de Leñosas (BAL). La BAL desempeña un papel fundamental en el cambio climático, ya que la BAL de los ecosistemas puede actuar como sumidero de carbono o fuente de emisiones de CO2. Por lo tanto, estimar y conocer las tendencias de variación de la BAL, son necesarias para comprender y abordar una serie de cuestiones ambientales, como la adaptación y mitigación al cambio climático, la conservación de la biodiversidad y la gestión sostenible de los ecosistemas forestales. Para llegar a conocer las variaciones de la BAL se plantearon diversos objetivos específicos que incluyeron: caracterizar la vegetación desde el punto de vista florístico y estructural, estimar la BAL a escala local y regional, explorar patrones temporales y espaciales de los incendios naturales, y, finalmente, analizar las trayectorias de variación de la BAL con relación al clima, disturbios naturales y antrópicos. En este contexto, a lo largo de esta tesis, se encontraron los siguientes hallazgos más relevantes: en cuanto a la variación composicional y estructural de la vegetación de la transición sur Espinal-Monte, existe un gradiente latitudinal (N-S) y de precipitaciones (650 a 250 mm anuales) de la composición, pero no así de la estructura. Además, se definió a la transición como un ecotono sur Espinal-Monte, ya que esta transición se presentó en un amplio gradiente latitudinal de 4° de extensión, con características propias y distintivas del Espinal y del Monte. Por otro lado, se probó una metodología de estimación de la BAL, que implica variables estructurales fáciles de medir a escala de parcela y que pueda arrojar estimaciones confiables. En particular, la variable estructural que mejor explica la BAL fue la cobertura total de la parcela. Hallar un modelo confiable de la BAL a escala de parcela, nos permitió desarrollar un modelo, mediante técnicas de teledetección, para estimar la BAL a escala regional. El modelo que permitió estimar la BAL a nivel regional fue el que combinó las bandas 2 (roja) y 3 (verde) de Landsat TM (R2=0.62, p<0.0001). Esto permitió calcular para la región el valor promedio de la BAL, que fue de ~12 Mg.ha-1, equivalente a 6 Mg.ha-1 de carbono almacenado, con un error de muestreo del 33%. Además, este modelo arrojó valores pronosticados desde 4.9 a 96.7 Mg.ha-1 de BAL, con una clara tendencia espacial donde la biomasa aérea de la vegetación leñosa disminuyó de NE a SO. Se describieron los patrones temporales y espaciales de los incendios, ya que son los principales modeladores de paisajes de la vegetación de la transición sur Espinal-Monte. En cuanto a los patrones temporales, se registró la mayor ocurrencia de incendios entre los meses de diciembre y enero (estación de verano para el hemisferio sur). La frecuencia de los incendios presentó una distribución en forma de arco con relación a los valores del índice de aridez, donde entre los valores 0.3 y 0.4 se pudieron observar una concentración del 64.5% de los incendios de las 19 temporadas analizadas. Además, se encontró que la ocurrencia de incendios de los veranos se relacionó positivamente con el índice de aridez promedio de los dos años previos a los incendios (R2=0.84, p<0.0001) y con el valor promedio de las precipitaciones anuales de los dos años previos a los incendios (R2=0.83, p<0.0001). Estos resultados podrían indicar que la ocurrencia de incendios está vinculada con variables climáticas, principalmente aquellas variables que se relacionan con la disponibilidad de agua. En cuanto a los patrones espaciales, se observó que la mayor ocurrencia de incendios se da en zonas de poco contenido de BAL (entre 5 y 20 Mg.ha-1). Además, se evaluó el rol de la ganadería en la ocurrencia de incendios, en una temporada de alta ocurrencia de incendios (2976 focos de incendios entre junio del año 2016 y junio del año 2017). Considerando a las localidades del área de estudio como unidad de análisis, se encontró, en primer lugar, que las localidades presentaron diferentes números de focos de incendios. En segundo lugar, las mayores ocurrencias de incendios se dieron en las localidades que presentaron menor densidad ganadera y menor valor de índice de aridez (R2=0.77, p<0.05). Esto podría vincularse con que las cargas ganaderas bajas no alcanzan a consumir la totalidad de los pastos. Esto sumado a los bajos valores de aridez, que determina una mejor predisposición del secado de pasto, generaría una mayor proporción de combustible fino disponible para la ignición de los fuegos. Los ciclos húmedos y secos determinan diferentes valores en las tasas de ganancias y pérdidas de BAL y almacenamiento de carbono. La tasa de ganancia anual de carbono, para un ciclo húmedo, fue de 1.1 Tg C y, para un ciclo seco, fue de 0.5 Tg C. Además, la relación entre los ciclos húmedos, ciclos secos, los incendios y el uso antrópico pueden ocasionar distintas trayectorias de variación de la BAL. Las trayectorias de variación de la BAL en los últimos 20 años, presentaron variaciones diferentes según los sectores provinciales. En este sentido, en las provincias donde hay mayor superficie cubierta de BAL y predomina la ganadería (NE de Río Negro y SE de La Pampa), se encontraron, por un lado, mayor superficie con trayectorias que indican aumento de BAL, hacia las áreas donde los valores promedio del índice de aridez son menores a 0.3 y son menos frecuente los incendios. Por otro lado, en estos sectores provinciales, se encontró mayor superficie con trayectorias que indican aumento y disminución de BAL, en aquellas áreas donde se observaron valores promedios del índice de aridez entre 0.3 y 0.4 y mayor frecuencia de incendios. Las trayectorias analizadas permiten observar la influencia de un gradiente climático, que podría estar ejerciendo mayor control sobre las tendencias de variación de la vegetación leñosa que los sucesos de ciclos húmedos y secos. Los resultados que brinda esta tesis aportan información sobre un área relativamente poco estudiada en Argentina, por lo tanto, servirá como insumo de gestión para la toma de decisiones de los organismos de gobierno tanto a nivel local como nacional, con relación a la planificación del uso y administración de los recursos naturales. Es necesario conocer y profundizar acerca de las relaciones entre la vegetación y los disturbios antrópicos y naturales, ya que las comunidades leñosas cumplen un rol clave en el ciclo de carbono y en la mitigación y adaptación al cambio climático. Los desafíos de las tendencias de cambio climático nos invitan, cada vez más, a conservar la vegetación leñosa y adaptar los manejos productivos a los sistemas naturales.