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

Introducción a los bosques secos

de Centroamérica

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.

"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

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.

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.

• 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.

Bosque seco tropical en Panamá

Location

• 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.

Bosque seco tropical en Panamá

Los Santos

1950 mm

Rio Hato

1110 mm

Soberanía

2230 mm

Las Lajas

~3100 mm

Loma PLana

Cada Sitio: 3 m

www.google.maps.com

Pendiente

Sitios PRORENA y Agua Salud

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

• 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

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

Precipitación Anual, Estación La María, INTA

0

300

600

900

1200

Year

mm

Totales

Medias

Renolfi, R. F.

EEASE

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.

Datos meteorológicos de la región de BST

del Chaco en Santiago del Estero, Argentina

Renolfi, R. F.

Durante gran parte

del año, la

evapotranspiración

excede a la

precipitación

pluvial, teniendo

un efecto

significativo sobre

la vegetación.

Balance hídrico en BST

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

•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.

Adaptaciones de las plantas a la

escasez de agua y de nutrientes, y al

fuego

•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.

• 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)

Fuego

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

Dalbergia retusa (cocobolo)

Terminalia amazonia