Los bosques del Caspio en el norte de Irán: resultados científicos en ecosistemas poco conocidos

En el último número de Forest Systems se publicaron dos trabajos interesantes sobre los bosques caspios del norte de Irán. Estos ecosistemas poco conocidos y singulares estaban históricamente compuestos por bosques caducifolios de hoja ancha que cubrían un área de 1.8 millones de hectáreas, contenían el 15% del total de los bosques de Irán y representaban el 1.1% del área del país. Es un cinturón verde que se extiende sobre la ladera norte de las cadenas montañosas de Alborz y cubre la costa sur del mar Caspio.

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Source: Atarod et al. (2019)

Hayedos nativos vs. plantaciones de coníferas no autóctonas

Los bosques iraníes del Caspio de clima templado comenzaron a degradarse debido a la sobreexplotación de la madera y el pastoreo excesivo en las últimas décadas. Desde la década de 1960, la Organización para el Manejo de Bosques, Cordilleras y Cuencas  de Irán (FRWO) estableció proyectos de restauración en un esfuerzo por recuperar los bosques caducifolios del norte de Irán, conservar el agua y el suelo. Los bosques degradados se han restaurado utilizando especies nativas pero las plantaciones de especies autóctonas se consideran también una estrategia de gestión viable para la rehabilitación de las comunidades arbóreas nativas. Sin embargo, el uso de esta estrategia ha supuesto que muchos de los bosques autóctonos del Caspio en el norte de Irán han sido reemplazados por plantaciones de Picea abies. El aumento de especies no autóctonas puede alterar el proceso ecológico en estas regiones. Cuando los bosques caducifolios nativos se reemplazan por especies coníferas no nativas, la fertilidad del suelo y el ciclo de nutrientes podrían verse significativamente afectados, pudiendo alterar el ciclo del agua y los nutrientes.

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El hayedo (Fagus orientalis) (derecha) y una plantación de abeto de Noruega (Picea abies) no nativa (izquierda) en Lajim, ubicada en la provincia de Mazandaran, en la región del Caspio del norte de Irán. Fuente: Atarod et al. (2019)

Los objetivos de una de las investigaciones publicadas en Forest Systems (Atarod et al. 2019) fue precisamente comparar y contrastar en la región del Caspio cómo reemplazar un hayedo natural (Fagus orientalis Lipsky) por un bosque de coníferas de abeto de Noruega (Picea abies), impacta en las concentraciones de nutrientes en el flujo de lluvia que pasa a través del dosel arbóreo (throughfall, TF), el flujo de agua a lo largo del fuste (stemflow, SF) y los que finalmente se deposita en la capa orgánica del suelo (O layer).

Los resultados mostraron que los nutrientes que llegan al suelo del bosque a través de la lluvia son alterados por el dosel. Cuando la lluvia entra en un dosel del bosque, una parte de la lluvia bruta (gross rainfall, GR) llega al suelo del bosque al gotear de la vegetación o al pasar directamente a través de los copas de los árboles (TF). El GR restante llega al suelo del bosque fluyendo a lo largo de los fustes como flujo de tallo (SF) o se evapora de nuevo a la atmósfera. Las composiciones químicas de TF y SF cambian después de contactar con los elementos del dosel. Además de los nutrientes de la deposición húmeda, TF y SF pueden absorber los nutrientes presentes en el dosel. Los nutrientes pueden transferirse a la reserva disponible en el suelo, lo que afecta la fertilidad del suelo forestal y su dinámica. Al entrar en la capa orgánica (O layer), la composición química del agua de lluvia se altera aún más.

Los resultado muestran también que después de pasar a través del dosel, la concentración de calcio Ca2 + , potasio K +, magnesio Mg2 +y sodio Na + en el agua que atraviesa el dosel arbóreo (TF) fue significativamente mayor que el agua de lluvia (GR). El aumento de las concentraciones de calcio y potasio, fueron generalmente más altos en el bosque de abetos en relación con el bosque de hayas. Los flujos de paso de la mayoría de los elementos fueron considerablemente más altos bajo el dosel de abeto en comparación con el haya. Una mayor área foliar (LAI), una mayor capacidad de filtración del dosel de abeto y una mayor longevidad del follaje en comparación con la haya son las principales razones de que los flujos de elementos sean más altos en TF bajo cubierta de abeto. Como los autores declararon “demostramos que las concentraciones de fosfatos (PO43-), Ca2 +, K +, Mg2 + y Na + en el SF generadas por ambos rodales fueron más de lo que se encontró en la precipitación bruta (GR). Además, las cantidades de calcio y sodio en el bosque de abetos fueron mayores que en el bosque de hayas. Por el contrario, no detectamos diferencias significativas en la concentración de nitratos (NO3-) y en las concentraciones de amonio (NH4 +) entre GR y SF y TF en ambos rodales. Estas observaciones son consistentes con los resultados obtenidos por otros autores”. La mayor diferencia en los flujos de nutrientes entre los dos rodales fue el flujo significativamente mayor de fosfatos al suelo mineral en el rodal de hayas. Además, la diferencia en la composición química de la capa orgánica en ambos ecosistemas y la interacción de los diferentes elementos con la capa orgánica se consideran factores importantes que controlan los flujos de nutrientes desde la capa orgánica. Los autores concluyen: “Observamos una disminución significativa en el pH de GR cuando el agua pasa a través de la capa de orgánica del suelo en ambos bosques. El mayor área foliar (LAI) en el bosque de abeto probablemente contribuye al aumento de la lixiviación de Ca2 +, Mg2 +, K + y Na +. En contraste, el tronco y las ramas del bosque de hayas aumentaron significativamente las concentraciones de fosfatos (PO43-). Las diferencias en las concentraciones de cationes que excitan la capa orgánica parecen estar estrechamente vinculadas a los cambios en el agua de lluvia que pasa a través del dosel arbóreo (TF)”.

La magnitud del cambio en un elemento particular depende del tipo de bosque (conífera o caduca de hoja ancha), la especie arbórea, la estructura forestal y otros factores ecológicos y climáticos. Además, después de que el TF y el SF alcanzan el suelo del bosque, su composición química cambia una vez más cuando se filtra a través de los horizontes orgánicos del suelo. La información sobre la cantidad y calidad del ciclo de nutrientes en los ecosistemas forestales y el impacto de plantar especies exóticas, proporciona un conocimiento esencial y práctico para una mejor gestión de estos bosques.

El potencial del bosque nativo para la producción de pulpa.

Existen cerca de 35 especies maderables del género Carpinus, Betulacea ampliamente distribuida en Europa, Asia oriental y América del Norte y Central. El carpe es una de las especies nativas de madera porosa difusa en los bosques del Caspio. Se clasifica como una madera de densidad media, por lo tanto, se considera de contracción volumétrica semidura a dura, alta, y con propiedades de baja resistencia al corte. El carpe, como una de las especies maderables más importantes en la industria de fabricación de papel, tiene una mayor longitud de fibra que otras especies. Entre otros, los factores fisiográficos (altitud, exposición, pendiente) pueden afectar las diferentes propiedades de la madera. Muchos autores muestran que existen relaciones significativas entre las propiedades anatómicas de la madera y los factores ecológicos. Por otro lado, hay referencias que indican que no hay relaciones significativas entre las propiedades anatómicas de la madera y la altitud. Esta controversia motivó a los autores de este estudio publicado en Forest Systems (Kiaei et al. 2019)  a enfocar este trabajo en dos objetivos principales (a) investigar las variaciones de la densidad seca de la madera, las dimensiones de la fibra y las propiedades morfológicas del carpe (Carpinus betulus) a seis altitudes diferentes, (b) examinar la relación entre las propiedades de la madera y la condición del sitio.

Dieciocho árboles maduros y sanos (sin madera de reacción, descomposición, daño por insectos o infección por hongos) fueron seleccionados y apeados a seis altitudes sobre el nivel del mar (300, 500, 700, 900, 1100 y 1300 m) en los bosques del norte de Irán (ciudad de Nowshahr, provincia de Mazandaran). Los resultados revelaron un efecto altamente significativo de las altitudes sobre la densidad seca de la madera (DMD). Los valores de DMD más bajos y más altos se midieron en altitudes de 300  y 1300 m, respectivamente. Además, el valor de la longitud de la fibra, el diámetro de la fibra y el coeficiente de esbeltez disminuyeron con el aumento de las altitudes y el grosor de la pared celular aumentó con el aumento de las altitudes. Los valores del coeficiente de Runkel, un indicador de la resistencia del papel a la rotura, aumentaron con el aumento de las altitudes. Por el contrario, el coeficiente de flexibilidad, que es la relación del diámetro del lumen dividido por el diámetro de la fibra, disminuyó con el aumento de las altitudes.

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Source
Flexibility
Kiaei et al. (2019)

 

 

 

 

 

 

 

Se investigó la relación entre las propiedades de la madera estudiadas con las condiciones del sitio (como la temperatura, la precipitación, el dosel de la copa y la cobertura de sotobosque) y las dimensiones principales del árbol (como la altura, el diámetro y la edad del árbol). Los resultados indicaron que la temperatura, el dosel de la copa, la altura y el diámetro, tuvieron relaciones significativas con las propiedades de la madera estudiadas. “La temperatura media y el diámetro del árbol desempeñaron un papel importante en las propiedades de la madera, como hemos demostrado mediante una regresión múltiple ajustada a los datos generados. Las variaciones de la densidad seca de la madera, el grosor de la pared celular y el coeficiente de Runkel se relacionaron con la temperatura. La longitud y el diámetro de la fibra se vieron afectados por el diámetro del árbol”. En resumen, los resultados muestran que la madera de carpe en  cotas bajas es más adecuada para la producción de papel y pulpa debido a una mayor longitud de fibra, coeficientes de flexibilidad favorables, coeficientes Runkel más bajos y coeficientes de esbeltez y flexibilidad más deseables, mostrando el potencial de esta frondosa autóctona de Irán para aplicaciones industriales.

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Attarod, P., Abbasian, P., Grant Pypker, T., Ahmadi, M.T., Zahedi-Amiri, G., Soofi-Mariv, H., Bayramzadeh, V. (2019). Replacing an oriental beech forest with a spruce plantation impacts nutrient concentrations in throughfall, stemflow, and O layer. Forest Systems, Volume 28, Issue 2, e010. https://doi.org/10.5424/fs/2019282-14782

Kiaei, M., Moosavi, V., Ebadi, S.E. (2019). Effects of altitude on density and biometric properties of hornbeam wood (Carpinus betulus). Forest Systems, Volume 28, Issue 2, e011. https://doi.org/10.5424/fs/2019282-14490

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