Desde mayo de 2014, Bosque Pehuén y el Laboratorio de Biodiversidad y Ecología del Dosel del Instituto de Conservación, Biodiversidad y Territorio de la Facultad de Ciencias Forestales y Recursos Naturales de la Universidad Austral de Chile, se unieron en un convenio de colaboración, a fin de realizar monitoreos a largo plazo e investigación científica en los distintos sistemas biológicos que se encuentran dentro de la propiedad.

Estudio dosel Bosque Pehuén

Estudio dosel Bosque Pehuén

La investigación científica se centra en el dosel del bosque o perfil vertical. En la actualidad, Bosque Pehuén es el único lugar de Chile donde se realiza este tipo de estudios. El dosel es el estrato del bosque que comprende desde pocos metros sobre el suelo hasta la punta más alta, y es el lugar donde se concentra la biodiversidad de los bosques. Los grandes árboles del bosque son el sustrato donde crecen las plantas “epífitas”, generando tanto suelo en el dosel como hábitat para que otras especies puedan prosperar. Más del 80% de los invertebrados (insectos, arañas), más del 50% de las aves y hasta un 50% de las plantas vasculares habitan en el dosel.

Otro foco de investigación es la regeneración del bosque. Debido a sus aptitudes forestales, la propiedad fue sometida a tala intensiva en la década de 70, por lo que se observan bosques en regeneración en una superficie considerable del predio. Para el estudio de la regeneración del bosque se han instalado seis parcelas permanentes de monitoreo en un gradiente sucesional, lo que significa que las parcelas abarcan todo el rango de grados de intervención humana, desde sistemas muy alterados, como matorrales, hasta sistemas casi prístinos, como bosques antiguos.

Metodologías y equipo profesional

Científicos de la Universidad Austral en visita a terreno

Científicos de la Universidad Austral en visita a terreno

Para estudiar el dosel, los investigadores utilizan técnicas profesionales de arborista. Éstas consisten en trepar a los árboles utilizando cuerdas y poleas, siguiendo los protocolos desarrollados por el “Tree climbing coalition”. Se escalan los grandes árboles antiguos, de diámetros mayores a 50 cm y de una altura no inferior a 30 metros. La escalada requiere tiempo y se puede alcanzar cualquier lugar de la copa y del árbol, excepto las ramas terminales más delgadas. Esto permite un muestreo exhaustivo de la biodiversidad en el dosel de este bosque.

El equipo de investigadores es liderado por el Dr. Iván Díaz, quién tiene más de diez años de experiencia escalando árboles en Chile, y es escalador certificado en el Institute for Tropical Ecology and Conservation ITEC.

El laboratorio tiene más de 5 años de experiencia escalando árboles en Chile. Integran el equipo los egresados de la Universidad Austral Javier Godoy (Ingeniero en Conservación de Recursos Naturales, y candidato a Magíster en Ciencias Forestales), Daniela Mellado (Ingeniera en Conservación de Recursos Naturales), y Ricardo Moreno (Ingeniero Forestal).

Resultados 2015

Los resultados de los estudios hasta ahora sugieren lo siguiente:

Dosel

Se encontraron 17 especies de epífitas (plantas que crecen sobre otro tipo de planta o árbol, pero no lo parasitan) en grandes y añosos coigües de más de 30 metros al interior de la propiedad. Estas especies de epífitas pertenecen al grupo de las briófitas, plantas terrestres no vasculares, que incluyen musgos, hepáticas y helechos. Por ser plantas que no contienen tejidos especializados para la circulación de fluidos, éstas requieren ambientes húmedos para vivir. En terreno, los musgos se ven todos iguales entre sí, y también las hepáticas. Por ello, para saber cuántas especies hay, es necesario recolectar muestras en el terreno y luego analizarlas en el laboratorio, bajo lupa y microscopio.

En Bosque Pehuén se encontraron musgos y hepáticas sobre los árboles, pero no helechos, debido a la altitud en que se encuentra la propiedad. Esto se puede comparar con estudios en árboles de la cordillera de la Costa, donde sí se encontraron helechos viviendo en las copas de los árboles, e incluso plantas vasculares.

La mayor diversidad de especies de musgos y hepáticas está en las partes más altas del árbol, a pesar de que los estudios de microclima indican que la humedad es menor a mayor altitud en la copa. Estos hallazgos hacen plantearse la hipótesis de que estas epífitas obtendrían la humedad capturando neblina. Es así como la neblina podría representar una importante entrada de agua al bosque. Entender cómo ocurre este proceso será muy importante ante un escenario de cambio climático.

Lagartija

Liolaemus pictus

Otros hallazgos sorprendentes tienen que ver con el primer registro de especies, descritas como rastreras, viviendo en el dosel. Los investigadores descubrieron arañas pollito (Grammostola rosea), un hormiguero del género Camponotus sp, y lagartijas de la especie Liolaemus pictus. También se observaron abrevaderos permanentes en oquedades formadas en el dosel, que funcionan como verdaderos oasis para una cantidad importante de fauna.

 

Regeneración del bosque

Se observó que el reclutamiento o prendimiento de los árboles nativos jóvenes (plántulas y vástagos), es alto en Bosque Pehuén. Esta situación se asocia a la existencia de material leñoso muerto o troncos caídos en distinto estado de descomposición. La cantidad de material leñoso muerto registrado en las parcelas de Bosque Pehuén está dentro de los mayores rangos conocidos de material leñoso muerto en el mundo. Este es el hábitat donde se desarrollan los nuevos árboles del bosque.

El material leñoso muerto, junto con los árboles muertos en pie, se denominan “legados biológicos”. Los estudios en Bosque Pehuén muestran que la presencia de legados biológicos, en los bosques intervenidos, es clave para la presencia de aves. Así, estos estudios sugieren un nuevo modelo para el manejo del bosque nativo que favorecería la regeneración. Este nuevo modelo involucra no remover el material leñoso muerto después de una intervención.

Planificación 2016

Las preguntas que queremos responder durante el 2016 son las siguientes:

Bosque Pehuén Estudio dosel Bosque Pehuén Visita a terreno, Bosque Pehuén Iván Díaz, de la Universidad Austral, en Bosque Pehuén Medidor / Grabador de Temperatura y Humedad utilizado por los científicos Estudio Dosel Iván Díaz Visita a terreno Equipo en visita a terreno Bosque Pehuén Peuquito Nido captado por los investigadores Carpinterito Zorro culpeo captado por las trampas cámara instaladas en el bosque Variadas especies de flores existente en el bosque Variadas especies de flores existente en el bosque Variadas especies de flores existente en el bosque Investigación de las muestras en laboratorio Cascada de la felicidad

El pasado 6 de junio, firmamos un convenio de colaboración entre la Fundación Mar Adentro, gestora del Parque Bosque Pehuén y el Laboratorio de Biodiversidad y Ecología del Dosel del Instituto de Conservación, Biodiversidad y Territorio de la Facultad de Ciencias Forestales y Recursos Naturales de la Universidad Austral de Chile, con el objetivo de desarrollar investigación científica en el Parque. Con ello, comenzamos a implementar nuestro Programa de Investigación. Este trabajo se extenderá desde Junio de 2014 hasta Mayo de 2015.

Las áreas silvestres protegidas, tanto públicas como privadas, son fundamentales para la conservación de la biodiversidad y de los servicios ecosistémicos, como por ejemplo la provisión de agua. Para una efectiva conservación en las áreas protegidas, es necesario conocer cuál es la biodiversidad de especies dentro del área, dónde se ubica, cómo cambia a lo largo del tiempo y cuantificar cuáles son los servicios ecosistémicos provistos. Numerosas experiencias han mostrado que los monitoreos de largo plazo han sido fundamentales para detectar cambios en poblaciones y ecosistemas, han provisto medidas de mitigación, han permitido evaluar si las acciones de conservación han sido exitosas, y han entregado pautas claras para la restauración de poblaciones y ecosistemas. En Chile, estos esfuerzos están aún iniciándose con la primera red de sitios de estudio de largo plazo creada por el IEB (Instituto de Ecología y Biodiversidad-Chile), red que está en desarrollo.

Para monitorear la biodiversidad, algunos autores (Franklin y Noss) desarrollaron un esquema de análisis que va más allá de las especies. En este esquema, por ejemplo, grandes árboles generan estructuras que cambian las condiciones de temperatura, luminosidad y humedad del sitio donde habitan, y representan hábitats a una gran gama de otros organismos, como las plantas que crecen arriba de estos árboles (conocidas como plantas “epífitas”). Este vínculo entre las estructuras y la composición de especies puede tener un tercer vínculo, el cual son las funciones que estos realizan, como la fijación de nutrientes, reciclaje, fotosíntesis, polinización, captura de agua, entre otras.

El perfil vertical completo de los árboles, desde pocos metros sobre el suelo hasta la punta más alta es conocido como el “dosel” del bosque. Este estrato es donde se concentra la diversidad biológica de los bosques (Por ejemplo, más del 80% de los invertebrados, más del 50% de las aves y hasta un 50% de las plantas vasculares habitan en las copas de los árboles), sin embargo está muy poco explorado. En Chile, el primer estudio en el dosel fue desarrollado en bosques de Alerce (Fitzroya cupressoides) por Clement et al. (2001), durante una visita al Parque Nacional Alerce Andino. Sin embargo, este pionero estudio consistió en un esfuerzo aislado de descripción de la flora y la estructura de la copa del Alerce.

Los siguientes estudios han sido realizados por el laboratoriode Biodiversidad y Ecología del Dosel del Instituto de Conservación, Biodiversidad y Territorio de la Facultad de Ciencias Forestales y Recursos Naturales de la Universidad Austral de Chile, en bosques de Chiloé y más recientemente en bosques valdivianos. Estos últimos estudios han mostrado que árboles como el Ulmo (Eucryphia cordifolia) albergan 21 especies de plantas epífitas vasculares, las que son fundamentales para mantener una enorme biodiversidad de insectos en el dosel, los cuales aportan a la cadena alimenticia, aumentando la abundancia de aves.

En Chile, ya se cuenta con información que muestra la importancia del dosel, pero la información aún es parcial, concentrada en bosques costeros y en dos especies de árboles. En este sentido, la investigación que se llevará a cabo en el Bosque Pehuén, incorpora bosques andinos antiguos y bosques en distintos estados sucesionales post-perturbación humana. Así, se podría generar información muy relevante para la conservación y manejo del bosque nativo, como por ejemplo:

  • Documentar la biodiversidad presente y no documentada en las copas de bosques andinos,
  • Conocer los efectos de la explotación pasada sobre la biodiversidad,
  • Documentar como esta biodiversidad cambia a lo largo del tiempo y del desarrollo del bosque, y
  • Definir cuáles son algunas de las funciones, como captación de lluvia, neblina, y carbono en los bosques.

Además, las parcelas de monitoreo permanente pueden ser utilizadas con fines educativos y demostrativos, donde se puede desarrollar material visual y senderos interpretativos vinculados a la investigación que allí se esté realizando.

Por ello, la investigación que se realizará, en el marco del convenio de colaboración, tiene como objetivo establecer un programa de monitoreo de largo plazo para el estudio de la biodiversidad del bosque y de sus funciones, basado en una serie de preguntas específicas de corto plazo, tales como:

¿Cuál es la diversidad de especies de epífitas (líquenes, musgos y plantas vasculares) en el dosel de los bosques andinos del Bosque Pehuén?

¿Cómo cambia la biodiversidad vegetal en un gradiente sucesional producto de la intervención humana en el Bosque Pehuén?

¿Cómo cambia la biodiversidad en un gradiente sucesional entre el suelo y el dosel del bosque?

¿Cuál es el aporte de este conocimiento para el manejo y la conservación del bosque?

Mediante esta investigación se quiere establecer en el Bosque Pehuén el primer programa en Chile para el estudio y monitoreo de largo plazo de la biodiversidad del dosel, a través del establecimiento de cinco parcelas (de 50×20 m) permanentes en un gradiente sucesional, desde zonas de bosque antiguo hasta bosques secundarios de distintas edades. Dentro de cada parcela se registrará la riqueza de plantas presentes a nivel del piso del bosque, y se evaluará la riqueza de epífitas presente en el perfil vertical de los árboles. La parcela de bosque antiguo será definida como parcela permanente para el estudio del dosel, y en ella se medirá las características de cada árbol, y se marcará la punta de su rama viva más alta, de modo de saber cuánto crece cada año. También, se colocarán sensores de temperatura y humedad, los que permitirán caracterizar las condiciones micro climáticas en el dosel, datos no conocidos para la mayoría de los bosques del mundo. Así se contará con una línea base de la riqueza de especies y las características climáticas donde ellas se desarrollan.

La investigación permitirá saber cuántas especies hay en el dosel, cuántas se reconocen desde el suelo y por lo tanto, cuántas especies faltan en los inventarios vegetacionales que se desarrollan desde el suelo. Estos resultados también permitirán relacionar la riqueza de especies con distintas especies de árboles y tamaño o edad del árbol. Estos datos darán información útil para la protección del bosque, para definir zonas de manejo, y ver las posibles consecuencias de la explotación pasada sobre la riqueza de especies del bosque.

Este trabajo es un primer paso que posteriormente podrá incorporar el estudio de ciertos servicios ambientales como la captación de agua. Así, las parcelas establecidas en esta etapa permitirán relacionar la riqueza de plantas con su capacidad de interceptar lluvia y neblina. La neblina representa una importante entrada de agua al ecosistema y es realizada en la copa de los árboles, ya sea por el follaje del árbol como por aquellas especies que habitan su dosel. Entender cómo ocurre este proceso será muy importante ante un escenario de cambio climático donde las precipitaciones disminuyen, y donde la neblina probablemente tendrá un fuerte efecto en proveer agua.

 TRABAJO EN EL DOSEL

Para acceder al dosel de los árboles, se utilizarán técnicas profesionales de arborista de cuerda simple y cuerda doble, siguiendo los materiales y protocolos desarrollados por el “Tree climbing coalition” (www.treeclimbingusa.com). Los árboles que se escalarán corresponden a árboles grandes y antiguos, generalmente de diámetros mayores a 50 cm y de 30 m de altura. La escalada de estos árboles requiere tiempo, y con las técnicas de cuerda simple y cuerda doble se puede alcanzar prácticamente cualquier lugar de la copa y del árbol, sólo las ramas terminales más delgadas no son alcanzables. Esto permitirá hacer un muestreo exhaustivo de la biodiversidad en el dosel de este bosque.

EQUIPO DE TRABAJO

El equipo de investigadores está liderado por el Dr. Iván Díaz, quién tiene 9 años de experiencia escalando árboles en Chile, y es escalador certificado en el Institute for Tropical Ecology and Conservation ITEC (www.itec-edu.org).

Como laboratorio, tiene 4 años de experiencia escalando árboles en Chile. Integran el equipo, la Dra. Camila Tejo, quién tiene 8 años de experiencia escalando árboles, y realizó su doctorado en la Universidad de Washington estudiando el dosel en los bosques del Pacific Northwest en Estados Unidos. Además, se cuentan los egresados de la Universidad Austral Javier Godoy (Ingeniero en Conservación de Recursos Naturales, y actualmente está terminando un Magíster en Ciencias Forestales); Daniela Mellado (Ingeniera en Conservación de Recursos Naturales), y Ricardo Moreno (Ingeniero Forestal).

Para más antecedentes sobre el equipo y su trabajo: www.doselbosquechileno.cl

ANTECEDENTES GENERALES SOBRE EL DOSEL DEL BOSQUE

Por Iván Díaz

“El dosel consiste en todo el perfil vertical del bosque, desde dos o tres metros sobre el suelo hasta la punta más alta de los árboles. Este estrato ha sido una frontera en el conocimiento de los bosques, por el difícil acceso a las copas desde el suelo. En el mundo, los primeros estudios empezaron los años 1970’ gracias al desarrollo de equipo y de técnicas especializadas para la escalada de árboles. Estas tres décadas de estudio en el mundo han mostrado que este estrato es enormemente importante, pues es donde se concentra la mayor parte de la biodiversidad de los bosques del mundo y donde ocurren los procesos fundamentales como la fotosíntesis y la captación de lluvias y neblina (Ozzane et al. 2003). Por ejemplo, más del 80% de los invertebrados, más del 50% de las aves y hasta un 50% de las plantas vasculares habitan en las copas de los árboles (Gentry y Dodson 1987), la mayoría de las cuales no se encuentra en el suelo. Año a año, se descubren nuevas especies en la copa de los árboles, incluyendo, insectos, plantas y vertebrados (Ozzane et al. 2003). Sin embargo, este estrato sigue siendo escasamente estudiado y su biodiversidad y funciones ecológicas no son conocidas en muchos bosques del mundo, incluyendo los bosques chilenos (Zotz 2005). Este conocimiento es fundamental en planes de conservación de bosques, pues al no considerar el estudio del dosel se puede estar tomando medidas incorrectas en conservación de la biodiversidad, particularmente en un escenario de cambio climático. Las especies del dosel serían las primeras en ser afectadas por estar más expuestas a cambios en la precipitación y en la temperatura ambiental (Nadkarni & Solano 2002).

En Chile, el primer estudio en el dosel fue desarrollado en bosques de Alerce (Fitzroya cupressoides) por Clement et al. (2001), durante una visita al Parque Nacional Alerce Andino. Sin embargo, este pionero estudio consistió en un esfuerzo aislado de descripción de la flora y la estructura de la copa del Alerce. Los siguientes estudios sistemáticos han sido realizados exclusivamente por nuestro laboratorio (Díaz 2009, Díaz et al. 2010, 2012, Peña-Foxon et al. 2011) en bosques costeros siempreverdes de Chiloé. Estos últimos estudios han mostrado que árboles como el Ulmo (Eucryphia cordifolia) albergan 21 especies de plantas epífitas vasculares (plantas que crecen sobre el árbol usándolo sólo como sustrato), y encontrando que las epífitas son fundamentales para mantener una enorme biodiversidad de insectos en el dosel (Díaz et al. 2012) los cuales aportan a la cadena alimenticia, aumentando la abundancia de aves (Díaz 2009). A pesar de la importancia del dosel, este sigue siendo un ambiente poco estudiado y muy diverso, diversidad generalmente desconocida e imperceptible desde el suelo, y por lo tanto subvalorada (Díaz et al. 2010). Por ejemplo, sólo en dos ulmos grandes en Chiloé se encontraron 12 especies de helechos del género Hymenophyllum, conocidos como helechos película, los cuales son muy sensibles a la humedad (Díaz et al. 2010). Esto es un número alto de especies, considerando por un lado que en todo Chile hay descritas 25 especies, y por otro que autores previos suponían que estos helechos no viven en la copa de los árboles (Parra et al. 2009). Por ello, futuros estudios darán mejor claridad de la riqueza e importancia de las especies que viven asociadas al dosel del bosque”.

 

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