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Biólogos de la Facultad de Ciencias publican en Science estudio sobre recuperación natural de bosques tropicales

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Biólogos de la Facultad de Ciencias publican en Science estudio sobre recuperación natural de bosques tropicales

por Susana Paz

Ciudad Universitaria, CDMX, 13 de diciembre de 2021.- Con resultados que señalan la importancia local y mundial de los bosques secundarios y su rápida recuperación, y que posiciona a la regeneración natural como una solución de bajo costo para alcanzar las metas de desarrollo sustentable y combate al cambio climático de la Organización de las Naciones Unidas (ONU), científicos de la Facultad de Ciencias (FC) publicaron un estudio internacional en la prestigiosa revista Science. 

Multidimensional tropical forest recovery es el artículo publicado este 10 de diciembre, liderado por el Profesor Lourens Poorter y en el que participan los investigadores Jorge Arturo Meave del Castillo,  Eduardo Alberto Pérez García y el egresado de la FC, Rodrigo Muñoz Avilés, quien realiza actualmente estudios de doctorado en la Universidad de Wageningen, Países Bajos. En el estudio también colaboraron investigadores del Instituto de Investigaciones en Ecosistemas y Sustentabilidad (IIES-UNAM). 

Se trata de un estudio con información recabada a lo largo de más de 20 años, obtenida en 28 países, 77 paisajes y más de 2 mil 200 parcelas de bosque tropical distribuidas en América Latina y África Occidental, en el que colaboran 89 investigadores de diversas partes del mundo. De América Latina se tiene información de Brasil, Bolivia, Colombia, Costa Rica, Panamá, Puerto Rico, México y Venezuela, mientras que de África la información proviene principalmente de Ghana y de Costa de Marfil. Además de los investigadores de la UNAM, en México participaron científicos de El Colegio de la Frontera Sur (Ecosur), el Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY) y el Centro de Cambio Global y Sustentabilidad (CCGS). 

La investigación es un producto de la red de colaboración para la investigación sobre bosques secundarios 2ndFOR —www.2ndFOR.org—, que reúne a más de 100 investigadores de 18 países y se enfoca en la ecología, dinámica y biodiversidad de los bosques secundarios, así como en los servicios ecosistémicos que brindan en paisajes tropicales con modificación humana. La red es coordinada por científicos de la Universidad de Wageningen, Países Bajos.

En entrevista, Jorge Meave explicó que uno de los objetivos centrales del estudio fue entender la recuperación de diferentes atributos del bosque de manera integral. Uno de los resultados más importantes fue determinar tres que pueden funcionar como indicadores de la recuperación del conjunto total de las características del bosque: el tamaño máximo de los árboles, la variabilidad estructural del bosque y la riqueza de especies de árboles. Estos tres indicadores son relativamente fáciles de medir y se pueden usar para el monitoreo de la restauración del bosque.

Se muestra la recuperación de los bosques tropicales a lo largo del tiempo. Los bosques vuelven a crecer de forma natural en tierras agrícolas abandonadas. Se consideran cuatro grupos de características del bosque: las relacionadas con el suelo (simbolizadas por el pictograma del suelo), con el funcionamiento del ecosistema (simbolizadas por la hoja), con la estructura del bosque (simbolizadas por el árbol) y con la diversidad de árboles (simbolizadas por la flor). El porcentaje promedio de recuperación (en relación con los bosques maduros) después de 20, 40, 80 y 120 años se muestra para cada atributo del bosque (porcentaje después de cada pictograma) y para los cuatro grupos de atributos combinados (líneas horizontales). El estudio se basó en información obtenida en 77 paisajes y más de 2200 parcelas de bosque distribuidas en Mesoamérica y Sudamérica, y en África Occidental. 

Los atributos analizados fueron los suelos (densidad aparente, carbono y nitrógeno), el funcionamiento del ecosistema (fijadores de nitrógeno en la comunidad, densidad de la madera y área foliar específica), la estructura del bosque (biomasa aérea, diámetro máximo de los árboles y heterogeneidad estructural), y la diversidad y composición florística.

Inicios y objetivos del estudio

La red internacional 2ndFOR se ha ido consolidando sobre la base de un interés común por estudiar la recuperación de los bosques tropicales. 

“Los bosques tropicales están desapareciendo muy rápido. A pesar de que ha habido muchos intentos a nivel nacional e internacional de detener la deforestación, esto no se ha logrado porque la población sigue creciendo, hay demandas de producción de alimentos, utilización de áreas para fines urbanos, turísticos e industriales, y por muchas razones más. La superficie ocupada por los bosques tropicales originales o nativos, también llamados bosques maduros, sigue reduciéndose y esto es una causa de alarma muy grande”, afirmó Jorge Meave. 

En los lugares donde se abandonan terrenos que se utilizaban para la producción agrícola o ganadera se lleva a cabo un proceso natural de recuperación de la vegetación. “Este fue el motivo de la investigación, nos interesaba saber qué tan rápido se daba la recuperación y si todas las características del bosque se recuperan o no. Identificamos además la necesidad de hacer el estudio porque nos dimos cuenta de que la mayor parte de los análisis se han enfocado en una o en un par de propiedades del bosque y que no había un esfuerzo por hacer una evaluación integral y simultánea de muchas propiedades, Además, y esto es lo más importante, necesitábamos identificar algunas características que se pudieran usar como indicadores del éxito de la recuperación”, aseguró el investigador. 

Complejidad de los sistemas tropicales

Eduardo Pérez explicó que, en la ciencia en general, son los países del norte, tanto los europeos como Estados Unidos y Canadá, quienes han llevado la vanguardia en la investigación científica y el caso de la investigación ecológica no es la excepción. 

Por ello, los primeros sistemas ecológicos que se han estudiado en el aspecto de su recuperación son los templados o boreales, que suelen ser mucho más simples en términos biológicos porque están formados por muy pocas especies y son más o menos homogéneos. 

“En Canadá puedes recorrer cientos de kilómetros y seguir viendo el mismo tipo de bosque, y sus procesos de regeneración son relativamente sencillos y similares. Pero los sistemas tropicales son más complejos, tienen muchas más especies, una estructura vertical más intricada, con muchas formas de vida y una amplia variación en sus atributos funcionales, lo que hace que las diferentes especies respondan diferencialmente a las principales limitantes del mundo tropical: la variación en la calidad del suelo y de la disponibilidad del agua”, expresó Eduardo Alberto Pérez. 

Esta gran complejidad de los sistemas tropicales implica tener mucha información para poder establecer patrones generales, porque sistema sitio tropical suele ser muy diferente a otro. De ahí la necesidad de hacer redes de investigación con quienes estudian el tema en todo el mundo. 

“Uno de los principales retos fue tratar de uniformizar las bases de datos porque cada grupo de trabajo tiene información de acuerdo con sus propios objetivos y no teníamos un mismo diseño experimental inicial. Poder tener ese lenguaje común implica tener números que sean analizables en los mismos términos. Eso ha sido parte del desafío, integrar la información, no sólo a las personas.

Bosques tropicales secundarios 

Los bosques secundarios se desarrollan de forma natural después de que fuera removida casi en su totalidad la cubierta forestal de una región para el uso antrópico del suelo. A pesar de que los bosques tropicales están desapareciendo a una velocidad alarmante debido a la deforestación, tienen el potencial de volver a crecer de forma natural en terrenos abandonados; usualmente para agricultura de roza, tumba y quema, cultivos convencionales y campos ganaderos. 

Actualmente, más de la mitad de los bosques tropicales de todo el mundo no son bosques maduros sino bosques que se están regenerando de forma natural, de los cuales una gran parte son bosques secundarios. En las regiones tropicales de América Latina los bosques secundarios cubren hasta un 28 por ciento de la superficie terrestre.

Dr. Jorge Arturo Meave del Castillo

Es licenciado en Biología por la Facultad de Ciencias (FC) de la UNAM; Maestro en Ciencias, en el campo de la Biología, por esta misma facultad; y doctor en Geografía y Biogeografía por la York University de Toronto, Canadá. Actualmente, trabaja como profesor titular “C”, adscrito al Departamento de Ecología y Recursos Naturales de la FC. Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (SNI-CONACyT) con el nivel III.

“Con esta publicación se ratifica que en la Facultad hacemos investigación de alto nivel y relevancia nacional e internacional, con implicaciones para la sociedad en general (…) Participar en estos proyectos nos permite platicar de esto a los alumnos en nuestras clases y creo que esto es algo muy importante: el vínculo estrecho que hay entre la docencia y la investigación. Los ejemplos que usamos en las aulas son los ejemplos de nuestros artículos e investigaciones. Esto le dota de gran calidad a la docencia que se imparte en nuestra Facultad”. 

Dr. Eduardo Alberto Pérez García

Es biólogo por la Facultad de Ciencias, con maestría en Ecología Básica y doctorado en Ciencias Biológicas, ambas en el Posgrado en Ciencias Biológicas de la UNAM. Es profesor titular adscrito al Departamento de Ecología y Recursos Naturales y miembro del Sistema Nacional de Investigadores (SNI-Conacyt) con el nivel I; actualmente se encuentra en vías de configurar una nueva línea de trabajo enfocada a la investigación de la ecología y conservación de las orquídeas. 

“El tener una publicación en una revista de esta magnitud, para cualquier investigador es algo fuera de serie; esto coloca a nuestra Facultad en una situación muy relevante a nivel mundial”.

Principales resultados

El equipo internacional de ecólogos tropicales analizó la recuperación de 12 atributos de los bosques durante la regeneración natural y cómo la recuperación de cada atributo está relacionada con la de los otros. En el análisis se consideraron cuatro grupos de variables: propiedades del suelo, atributos de la diversidad el bosque, características de la función y la estructura del bosque. 

Si bien sus resultados muestran la sorprendente rapidez con la que se recuperan algunos atributos —lo que en el corto plazo se traduce en grandes beneficios derivados de la restauración natural de los bosques tropicales—, la velocidad de recuperación difiere mucho entre los diferentes atributos del bosque: la fertilidad del suelo y el funcionamiento de las plantas muestran las tasas más rápidas de recuperación, ya que alcanzan valores equivalentes a 90 por ciento de los del bosque maduro (menos de 10 años y menos de 25 años, respectivamente); la velocidad de recuperación es intermedia para la estructura del bosque y la diversidad de especies (25-60 años) y mucho más lenta para la biomasa aérea y la composición de especies (más de 120 años). 

“Hay valores que prácticamente desde el principio del proceso de recuperación están en el 90 por ciento del valor del bosque maduro, pero hay otros que para llegar a este 90 por ciento tiene que pasar más de un siglo, como por ejemplo la biomasa contenida en el bosque y su composición de especies, que tardan mucho en recuperarse, así como el número de especies fijadoras de nitrógeno. Estos resultados indican que no todos los atributos del bosque se recuperan igual de rápido”, explicó Jorge Meave. 

Para el investigador, justamente este es uno de los resultados más importantes. Es decir, el determinar que si bien la recuperación es rápida, no lo es para todas las características del bosque. “El otro resultado importante tiene que ver con el análisis de redes, en el que tratamos de ver cómo se relaciona la recuperación de los distintos atributos. A través de este análisis pudimos identificar tres atributos que son los más importantes para representar la recuperación integral: uno es la riqueza de especies, el otro el tamaño máximo de los árboles y el tercero es la heterogeneidad estructural del bosque”. 

Para el científico, estos tres atributos ofrecen una buena medida de qué tan bien o mal se está recuperando el bosque en una región, lo que puede ser muy importante para indicar en qué casos sería necesario asistir a los bosques en su recuperación (recuperación asistida) o dejarlos en su proceso natural. 

“Las decisiones de si necesitamos invertir o no para darle un empujón a un bosque que se está recuperando las podemos basar en estas medidas que son las que mejor se correlacionan con otras. Este es un mensaje importante para las personas que se dedican al manejo y gestión de los bosques, o a las organizaciones gubernamentales de todos los países encargadas de estos procesos, ya que esto les permite saber en dónde deben centrar sus esfuerzos. Ahora se cuenta con un instrumento de diagnóstico que hace innecesario medir numerosas características de los bosques en desarrollo —lo que puede ser muy costoso—, pues podemos basarnos en estos tres atributos para tener buenos resultados”, expresó.

Buenas y malas noticias

Para el investigador Eduardo Pérez se debe tomar en cuenta que hay buenas noticias, pero también malas. “Hay buenas noticias en el sentido de que algunas propiedades que pensábamos que podían ser extremadamente frágiles, como la fertilidad del suelo, resulta que se recuperan relativamente rápido. Pero hay otras que tardan más de 120 años en recuperarse; aunque este tiempo puede parecer relativamente corto, esto significa que en varias generaciones no vamos a ver cómo la composición de especies y la biomasa se recuperan completamente”, explicó. Por ello, enfatizó en que los resultados arrojados por este estudio no son un llamado a olvidarse de los boques maduros, que son los que requieren el cuidado máximo, pero sí para entender mejor a los bosques secundarios que están presentes en todos lados. 

La estimación precisa de la cobertura de bosque secundario en las regiones tropicales enfrenta muchas dificultades. Aun así, en América Latina se estima que 30 por ciento de la superficie forestal ya está cubierta por bosques secundarios. “La gran mayoría de bosque que hay en México es bosque secundario, queda muy poco primario. No podemos dejar de enfatizar la necesidad de mantener estos reductos que quedan y que ya son muy pocos, pues entre otras cosas, son las únicas fuentes de especies que harán posible el enriquecimiento paulatino de los bosques en desarrollo. A lo que estamos apostando es que la vegetación secundaria pueda irse desarrollando para acercarse a las características del bosque primario”, expresa Jorge Meave.  

Para ambos investigadores, por la magnitud de su extensión y por su importancia, el estudio de los bosques secundarios es en donde la ecología del siglo XXI va a tener que centrarse. Los nuevos estudiantes, biólogos y ecólogos, tienen que voltear a ver estos sistemas desde una mirada multidisciplinaria para poderlos entender y conocerlos mejor; una de las razones es que su recuperación es una de las posibles soluciones para enfrentar el cambio climático.