Introducción a los bosques secos de Centroamérica Florencia Montagnini Yale University, F&ES Achotines, Panamá 29 de enero 2013 Introducción a los bosques secos de Centroamérica •Distribución geográfica •Clima •Hidrología •Geología •Suelos •Vegetación y sus adaptaciones •Dinámica de la vegetación •Sucesión Regiones de bosque seco tropical Los Bosques Secos Tropicales (o Bosques Tropicales Arbustivos o Espinosos en las áreas más secas) cubren grandes áreas del centro de América del Sur, el suroeste de África y partes del suroeste de Asia. El factor climático de mayor importancia es la distribución irregular de una precipitación pluvial moderada. •La mayor proporción de este ecosistema se encuentra distribuido en África, y en las islas tropicales del mundo, en donde del 70 al 80% del área boscosa corresponde a este tipo de bosque. Los bosques espinosos son llamados "bush" en África o Australia y "Caatinga" en Brasil. Contienen pequeños árboles de madera dura, a menudo retorcidos y llenos de espinas; las hojas son pequeñas y caen durante las temporadas de sequía. Los árboles espinosos crecen en arboledas densas, esparcidos o por grupos. "Chañar", leguminosa arbustiva típica de la región del Chaco de Paraguay, Bolivia y Argentina "Espinillos", típicos pequeños árboles leguminosos en la región del Chaco de Paraguay, Bolivia y Argentina En América Latina, regiones de “Bosque seco” o bosque estacional y sabanas existen en la costa del Pácifico de América Central, en las islas Caribeñas y en los llanos de Colombia y Venezuela Superficie y situación actual • En el pasado el bosque tropical seco (BTS) era bastante continuo desde México hasta Panamá, pero por el alto grado de destrucción se ha reducido considerablemente. • Los bosques secos tropicales cubrieron una vez la mitad de América Central. • En la actualidad existe apenas un dos por ciento de estos bosques. • Las áreas menos alteradas de esta eco-región son los parques nacionales Palo Verde, Guanacaste y Lomas de Barbudal, en Costa Rica y Chacocente y Volcán Masaya en Nicaragua. • En el resto de la región la deforestación ha sido casi completa para dar paso a actividades agropecuarias. • Actualmente quedan algunos relictos de bosque seco y bosques riparios. • En algunas partes ha habido regeneración natural por abandono de fincas. Bosque seco tropical en Panamá • El bosque seco tropical y el Bosque seco pre-montano ocupan el 10% del territorio de Panamá, aunque quedan pocos vestigios de su vegetación original. • Esto es debido a que es la zona donde los humanos han preferido establecerse, aún antes de la conquista: • Tierras bajas de Panamá, Coclé, Herrera, Los Santos y una pequeña área en la Península de Garachiné. Location Bosque seco tropical en Panamá • Especies características (no exclusivas) del bosque seco en Panamá son: cedro amargo, cedro espino, caoba, algarrobo, roble, corotú, jobo, cabimo, harino, amargo, quira, guachapalí, cholo pelao, olivo, Manca caballo, frijolillo, copa de oro o Copete. • El chumico y el nance se encuentran en las zonas de suelos más degradados. • Diferentes especies de mangles se encuentran en las fajas costeras. Sitios PRORENA y Agua Salud Soberanía 2230 mm Rio Hato 1110 mm Las Lajas ~3100 mm Los Santos 1950 mm www.google.maps.com Loma Cada Sitio: Pendiente PLana 3m Parque Soberanía, 2008, 5 años Pachira quinata, especie maderable Guazuma ulmifolia, especie facilitadora o catalizadora Río Hato, sitio más seco, <1000 mm/año Terminalia amazonia, valor maderable Dalbergia retusa, fijadora de N, valor maderable, catalizadora Los Bosques secos en Panamá • Esta eco-región, por lo seco de su clima y la alta influencia antropogénica, posee una flora poco diversa y dispersa (en áreas de bosquecillos residuales o bosques de galería al borde de los ríos). • Las especies presentes están adaptadas a la poca disponibilidad de agua y alta radiación solar. • Entre las angiospermas se puede mencionar Acacia collinsii, Opuntia spp. y Capparis spp. • Entre los briófitos (musgos), las familias Pottiaceae y Ricciaceae de vida efímera que desarrollan su ciclo durante la estación lluviosa y desaparecen durante la estación seca. • Entre los helechos se pueden mencionar los géneros Blechnum spp. y Thelypteris spp. Los Bosques secos en Panamá Bosque Seco Tropical en el Distrito de San Carlos: • El distrito de San Carlos está ubicado en la zona de vida conocida como "Bosque Seco Tropical" y también coincide con la eco región "Bosques Secos de Panamá". • Toda la eco región y la zona de vida están amenazadas por actividades como la deforestación, la expansión agrícola y ganadera, el establecimiento de empresas camaroneras y salinas. • También son importantes los efectos causados por las quemas, la contaminación por herbicidas, la introducción de especies foráneas, la extracción de leña y la cacería. • De acuerdo al tipo de impactos se definen las estrateias de restauración en cada caso, atendiendo a las metas respectivas. Clima de BST • Los Bosques Secos Tropicales y Subtropicales se encuentran en áreas donde el promedio de temperatura anual es mayor a 17°C, la precipitación anual es mayor a 250 mm y menor de 2000 mm con un promedio de evapotranspiración potencial que excede la precipitación. BST, diferencia con la estación seca y de lluvia Hidrología del BST • Influencia de los cambios de uso de la tierra La cantidad annual de precipitación puede variar entre 250 a 2000 mm, con una estación seca mucho más definida que en el bosque pluvial tropical. mm EEASE Precipitación Anual, Estación La María, INTA 1200 900 600 Totales Medias 300 0 Year Datos meteorológicos de la región de BST del Chaco en Santiago del Estero, Argentina Renolfi, R. F. Balance hídrico en BST Durante gran parte del año, la evapotranspiración excede a la precipitación pluvial, teniendo un efecto significativo sobre la vegetación. Renolfi, R. F. Mosaicos de vegetación según balance hídrico y alteraciones Un bosque seco más denso en área de mejor balance hídrico Ecosistema de sabana en área de balance hídrico más desfavorable Cambios Hidrológicos en Flujo con cambios en uso de la tierra • Aumento de la escorrentía superficial – Compactación de suelo por extracción de árboles – Cambios de flujo en corrientes de agua, en frecuencia y en volumen Cambios Hidrológicos en Flujo con cambios en uso de la tierra • Aumento de escorrentía del subsuelo – En bosque sin perturbar, las raíces profundas de los árboles absorben agua del suelo – Debido a la deforestación: -> Reducción substancial en cantidad de follaje al eliminar árboles -> Reducción de la evapotraspiración Vegetación de BST • Muchas especies arbóreas siempreverdes del bosque pluvial se vuelven deciduas en zona de BST. • Las condiciones de crecimiento no son óptimas por lo que el dosel superior de los árboles es menor (10 30 metros) que en el bosque pluvial • Donde la sequía es más extrema, los árboles se encuentran menos densos, hasta formar savanas. • Con frecuencia el sotobosque es denso y enmarañado debido a una mayor penetración de la luz. • Las lianas son mucho menos comunes que en el bosque pluvial ya que no es una forma importante de crecimiento donde la luz es menos limitante y, además, es muy susceptible a la desecación. • Pueden abundar epífitas resistentes a la sequía (orquídeas, bromelias y cactus). Vegetación de BST • Los árboles tienen una corteza más gruesa y más rugosa. • Raíces más profundas que en bosque tropical húmedo. • Hojas mucho más variables, incluyendo muchas leguminosas de hojas compuestas. • Muchas especies poseen espinas y espolones. • Las condiciones edáficas (suelo mejor drenado, más seco que en bosque tropical húmedo) son favorables para este tipo de vegetación. Raíces profundas anclando rocas y suelos en BST de Palo Verde, Guanacaste, Costa Rica Adaptaciones de las plantas a la escasez de agua y de nutrientes, y al fuego •Especies típicas de BST y sabanas tienen formas de vida de hierbas y los árboles / arbustos adaptadas a la explotación de los recursos de agua y nutrientes de diferentes capas del suelo. •La adaptación más importante al balance hídrico típico de BST es la caducidad, la pérdida de las hojas confiere resistencia a la sequía y conserva nutrientes que son reabsorbidos de las hojas al tronco y raíces, antes de su caída. •La gran biomasa subterránea (raíces y tallos subterráneos) en comparación con la biomasa aérea, que proporciona resistencia a la sequía y a los incendios. •Las especies de árboles y arbustos de BST están adaptadas al rebrote de raíces y de troncos, una estrategia de regeneración. •La diversidad de especies, densidad y altura de los árboles se ven limitados por el abastecimiento de agua en la estación seca •En general, el establecimiento de los árboles se ve limitado por la competencia por especies herbáceas. •Árboles adaptados accesan las aguas subterráneas con sus raíces pivotantes profundas. Parque nacional de Guanacaste, Costa Rica, estación lluviosa y estación seca Eficiencia en el Uso del Agua(EUA) por las plantas • Por cada molécula de CO2 que entra en los estomas aproximadamente 300 moléculas de agua escapan a la atmósfera (transpiración) • Eficiencia en el Uso del Agua (EUA) : gramos de agua / g de materia seca producida en la fotosíntesis • EUA de las plantas C3: mediciones realizadas en plántulas de árboles para la reforestación en Panamá, 300-400kg/kg (Teca, Ficus, Pachira quinata, Dalbergia retusa, mahogany) • Pseudobombax, Platymiscium: 173kg/kg EUA de las plantas C4 : Saccharum 136kg/kg EUA de las plantas CAM : • Aloe vera 54 • Annanas commosus 63 • Clusia rosea 84 • Clusia pratensis Hay alrededor de 300 sps de Clusia, algunos árboles, por lo general no tienen valor para madera, buen sistema de raíces Clusia pratensis puede cambiar el metabolismo de C3 durante los períodos de precipitación máxima EUA puede ser un criterio para la selección de especies para la reforestación Diferencias en el metabolismo fotosintético : •La mayoría de las savanas están dominados por hierbas que tienen un metabolismo C4. •En las plantas C4, el primer producto de la fijación de C es una molécula de 4 Carbonos, aspartato o malato •Aspartato y malato son más tarde transformados en compuestos de 3-C para producir azúcar. •La formación de aspartato o malato es rápida y evita la pérdida de agua a través de los estomas o poros de las hojas •Por lo tanto el metabolismo C4 es una adaptación al estrés hídrico Hyaprrhenia rufa (jaragua), C4, forma malato, crece en suelos pobres, se utiliza como forraje de valor nutritivo relativamente bajo para el ganado Brachiaria brizantha, C4, forma aspartato, se utiliza en todo el mundo para pastos de ganado tropical, mejor valor nutricional •Dentro de las plantas con metabolismo C4, •Formadores de aspartato predominan en ambientes más secos y con suelos más fértiles •Formadores de malato predominan en más húmedo, los suelos pobres. •Aspartato: ácido aspártico, se utiliza como sustituto del azúcar •Malato: el ácido málico (manzanas, Malus silvestris) •Otra adaptación a la escasez de agua en los ambientes más áridos es MAC, metabolismo ácido de las Crassulaceae, presentes en el agave, cactus y otras especies de ambientes secos •Las plantas MAC, por ejemplo las Crassulaceae, Cactaceae, Orchidiaceae, Bromeliaceae y otros, abren sus estomas por la noche para formar el ácido málico. •Por la noche las temperaturas son menores, por lo tanto, pueden evitar la pérdida de agua. •Durante el día, el ácido málico se transforma en compuestos de azúcar. Se parecen a los cactus, pero son de la familia de las Euforbiáceas Función de las leguminosas En ambientes pobres en nutrientes, los árboles y arbustos fijadores de N como la familia de las leguminosas tienen ventajas. Esa es la razón por la abundancia de especies de leguminosas en los bosques secos y sabanas. Importancia de las micorrizas En ambientes pobres en nutrientes, las asociaciones de micorrizas puede ayudar a mejorar la capacidad de las plantas para absorber agua y nutrientes, especialmente de P. En experimentos de fertilización en el sur de África, las plantas con micorrizas no respondieron a la fertilización con P, lo que sugiere que estaban obteniendo su P del suelo a través de una asociación efectiva con micorrizas. Fuego • Época colonial - la supresión de sabanas bien organizada • Hoy en día - grandes incendios forestales anuales Antropogénicos (la mayoría) Algunos naturales (rayos en las elevaciones altas) El fuego es utilizado como herramienta de manejo para limpieza del terreno, para la caza y para fomentar la regeneración de pastos para el ganado. En estudios sobre la influencia del fuego en BTS, se ha encontrado: •Menor número de especies de todas las plantas •Menor densidad de los árboles después de la quema. •Quema ejerce una influencia selectiva, las especies sensibles al fuego son eliminadas. •Protección completa contra incendios aumenta la densificación de los bosques. •Mientras que la quema promueve la producción de pastizales. •La mortalidad de árboles aumenta con la quema. •Más plantas, árboles y arbustos son encontrados en las parcelas protegidas que en las parcelas quemadas. Proyecto Agua Salud, Enero 2010, 18 meses edad Terminalia amazonia Dalbergia retusa (cocobolo)