Crecimiento y formación de madera de Pinus hartwegii Lindl. a lo largo de un gradiente altitudinal en el Nevado de Toluca, Estado de México

Abstract

El cambio climático es considerado como el responsable de graves impactos económicos y ecológicos a nivel mundial, convirtiéndose en el principal problema ambiental del siglo XXI. Debido a la sincronía entre los incrementos de la concentración atmosférica de dióxido de carbono (CO2) y de la temperatura media anual, y a que el CO2 es un sustrato imprescindible para la fotosíntesis, principal proceso encargado de la producción de biomasa y crecimiento vegetal, la captura de C a través del crecimiento arbóreo es una función clave de los ecosistemas que soporta las estrategias de mitigación del cambio climático. Aunado a esto, la producción de biomasa aérea es a su vez la única entrada de C orgánico a los suelos (COS) donde la cantidad de C almacenado y el tiempo en el que puede permanecer ahí supera a cualquiera de los otros reservorios. Sin embargo, el C almacenado en los bosques es el resultado del balance neto entre las entradas (producción de biomasa) y salidas (descomposición de la materia orgánica del suelo) de C del ecosistema, por lo que el cambio climático influye directamente en la capacidad de los bosques para almacenar C. Con la finalidad de evaluar la respuesta de Pinus hartwegii Lindl., el pino registrado a mayor altitud en el mundo (4 200 m), a la variabilidad climática y su impacto potencial sobre el secuestro de C de estos bosques, en el presente trabajo se determinó el crecimiento radial y producción de biomasa de P. hartwegii durante los últimos 52 años a lo largo de un gradiente altitudinal, aunado a la evaluación del impacto de la altitud sobre los almacenes de COS. El trabajo de investigación se llevó a cabo en el Área de Protección de Flora y Fauna Nevado de Toluca, en un gradiente altitudinal del 600 m (3 400 m a 4 000 m), con rangos de altitud de 100 m entre cada piso altitudinal. En cada sitio se realizó un muestreo aleatorio estratificado, seleccionando 20 árboles a lo que se les extrajeron núcleos de crecimiento. Estos núcleos fueron analizados en cuanto a la amplitud de sus anillos de crecimiento y su densidad promedio, mediante la combinación de dendrocronología y densitometría de rayos X; además de la biomasa radial producida anualmente durante los últimos 52 años. La producción de biomasa radial fue calculada para cada año con base en la amplitud y densidad promedio de los anillos de crecimiento para el mismo periodo de tiempo. Así, la amplitud del anillo, la densidad promedio de estos y su biomasa fueron relacionadas con las variables climáticas de las dos estaciones de crecimiento más cercanas a la zona de estudio, una a 4 139 m de altitud (Estación Nevado de Toluca; NT) y otra a 2 560 m (Tenango del Valle; TV). El COS existente en relación con la superficie (Mg C h-1) fue determinado mediante oxidación reducción para cada piso 10 altitudinal; así como su relación con variables edafológicas (materia orgánica del suelo, pH, textura, y densidad aparente) a lo largo del gradiente altitudinal. Los resultados mostraron que no existe un patrón altitudinal definido de la amplitud del anillo, densidad promedio y biomasa de los anillos de crecimiento; los cuales mostraron valores máximos y mínimos de: 3.3 mm (3 900 m) y 1.8 mm (3 800 m); 0.5 g cm-3 (3 500 m) y 0.4 g cm-3 (3 400 m); 6.40 g cm-1 (3 500 m) y 2.26 g cm-1 (3 400 m) En cuanto al impacto de las variables climáticas sobre el crecimiento, este varío con la estación de crecimiento. Sin embargo, el índice de aridez fue un factor que influyó de manera significativa en la amplitud del anillo y su densidad en ambas estaciones; y sólo en TV sobre la biomasa. En cuanto a los reservorios de COS, estos fueron significativamente mayores conforme se incrementó la altitud, con mayores (173.1 Mg C ha-1 + 5.16 Mg C ha-1) promedios a los 4 000 m de altitud y los menores (145.9 Mg C ha-1 + 5.06 Mg C ha-1) a los 3 400 m. Los resultados sugieren que los incrementos de temperatura por si mismos no influenciara el crecimiento de P. hartwegii, pero si la interacción entre temperatura y precipitación. No obstante, la temperatura si es un factor que podría influir sobre la dimensión de los reservorios de COS, por lo que es importante ahondar más en los mecanismos que controlan la incorporación y permanencia de C orgánico en la materia orgánica del suelo. Los resultados de este trabajo contribuyen en gran medida al entendimiento de la influencia de las variables climáticas sobre la captura y almacén de C aéreo y subterráneo en los bosques de alta montaña de P. hartwegii, así como en el impacto potencial del cambio climático sobre sobre los bosques como reservorios de C y mitigadores del cambio climático global.