Los precedentes y las respuestas de los árboles a sequías extremas revelan los procesos involucrados en el decaimiento de bosques mediterráneos de coníferas

Abstract

¿Qué determina la vulnerabilidad de las especies de árboles frente a eventos climáticos extremos en el contexto actual de calentamiento global? Sabemos que las sequías severas contribuyen al decaimiento del bosque pero desconocemos los procesos involucrados en el declive de crecimiento y la pérdida de vigor del árbol que pueden conducir a su muerte. Para profundizar en estos procesos combinamos datos retrospectivos de crecimiento secundario, obtenidos mediante dendrocronología, y variables funcionales potencialmente indicadoras de cambios de vigor (frondosidad, producción de albura, cambios en las concentraciones de carbohidratos no estructurales en acículas y albura del tronco) en bosques mediterráneos afectados por decaimiento inducido por sequía. Evaluamos las respuestas de tres especies de árboles (Abies alba, Pinus sylvestris y Pinus halepensis) a la sequía extrema del año 2012 caracterizada mediante un índice de sequía que considera la temperatura. En primavera y verano del año 2012 la sequía fue muy intensa debido a que las elevadas temperaturas máximas condujeron a condiciones de aridez que carecen de precedentes similares desde 1950. En las tres especies los árboles menos frondosos (más defoliados) formaban menos albura y ésta contenía una menor concentración de azúcares solubles que en los árboles más frondosos. Los árboles más defoliados presentaron también mayor similitud de crecimiento secundario entre años consecutivos que los poco defoliados. Los patrones de crecimiento difirieron entre especies y sugieren que en P. sylvestris el decaimiento responde a sequías extremas recurrentes durante el siglo pasado, mientras que A. alba y P. halepensis muestran patrones correspondientes a un declive durante la pasada década relacionado con el aumento de temperaturas que ha producido el decaimiento de individuos que durante episodios climáticamente benignos pasados mostraron altas tasas de crecimiento. Los diversos patrones descritos indican la necesidad de definir conceptos como la muerte del árbol o su recuperación post-decaimiento dentro de un marco de investigación objetivo, cuantitativo y verificable.

What drives the tree species’ vulnerability against extreme climatic events within the current context of global warming? We are aware that severe droughts contribute to forest die-off but we do not know the processes involved in the growth decline leading to a loss of tree vigour, which may ultimately cause tree death. To get a better understanding of those processes we combine retrospective secondary-growth data, obtained using dendrochronology, and functional variables which may be potential indicators of changes in vigour (crown density, sapwood production, changes in the concentrations of non-structural carbohidrates in needles and stem sapwood) in Mediterranean forests affected by drought-induced die-off. We evaluate how three tree species (Abies alba, Pinus sylvestris, Pinus halepensis) responded to the extreme drought which occurred in 2012 by calculating a drought index which takes into account the effect of temperature. In spring and summer 2012 the drought was very intense because the high maximum temperatures caused very arid conditions which were unprecedented since 1950. Considering the three species, the trees with less dense crowns (more defoliated) formed less sapwood, presenting a lower concentration of soluble sugars than less defoliated trees did. The more defoliated trees were also characterized by showing a higher persistence in radial growth than less defoliated trees. The growth patterns differed among species. These patterns suggest that the P. sylvestris die-off was caused by successive and extreme droughts during the past century, whereas A. alba and P. halepensis growth patterns may correspond to a progressive die-off, which started during the past decade in response to rising temperatures. In the latter two species, declining individuals showed the highest growth rates during past climatically mild periods. The diverse described patterns indicate the need to define concepts such as tree death and post die-off tree recovery within an objective, quantitative and verifiable research framework.