Introducción a los bosques secos de Centroamérica Florencia Montagnini Yale University, F&ES

Achotines, Panamá 29 de enero 2013

Geología en BST de Centroamérica • Centroamérica se compone de una parte de tierra firme y de tres grandes grupos de islas. El espacio centroamericano comprende el área entre Tehuantepec en México hasta el istmo de Darién en la frontera panameña-colombiana. • La parte marina o caribeña de Centroamérica está compuesta por las Grandes y Pequeñas Antillas con las islas de Sotavento y Barlovento, las Bahamas y las islas Turcas y Caicos. • Los responsables de la configuración geológica de Centroamérica han sido los procesos tectónicos complejos que tuvieron lugar en esa región geográfica. • En la formación de ese espacio relativamente estrecho han participado varias placas litosféricas pequeñas.

Geología en BST de Centroamérica • La región de Centroamérica más septentrional descansa sobre un núcleo cristalino de edad paleozoica o prepaleozoica. Los sistemas plegados de los sedimentos del Paleozoico superior y del Mesozoico son también un factor dominante de su geología. • En cambio, en la zona más meridional se encuentran principalmente depósitos del Cretácico. A éstos se le añaden sedimentos del Terciario acompañados de volcanismo. Es en el Terciario superior cuando ocurre una fase orogénica (formación de relieve). • El eslabón de ambas unidades espaciales lo constituye el área volcánica que influye a las dos secciones y que deshace los límites entre éstas y los forma nuevamente. • La actividad volcánica coincide con intensos fracturamientos de unos eventos de tectónicas de placa jóvenes. • Dichos fracturamientos se perciben desde Guatemala hasta Panamá.

Geología en BST de Centroamérica • Unas de las principales rocas de Centroamérica son las sedimentarias. • Otros de los factores dominantes de esa región son los volcanes y terremotos. • Gran parte del BST de Centroamérica se ha desarrollado sobre suelo rocoso de origen volcánico. • Grandes extensiones de BST de Centroamérica se ha desarrollado sobre material sedimentario, roca caliza, por ascención de superficies de fondo marino.

Roca caliza, material sedimentario de carbonato de calcio, formando la base para el desarrollo de suelos fértiles que propiciaron el auge de la agricultura y de la civilización Maya

La geología también propició la construcción de monumentos

Grietas formadas en el suelo por contener arcilla montmorillonítica que se desarrolla en suelos de orden Vertisoles que albergan BST y son aptos para agricultura si son bien manejados

Geología en BST de Centroamérica Zonas cársicas de BST Regiones constituídas por geología de rocas calizas altamente solubles y que poseen porosidad secundaria (porosidad que ocurre por disolución del material diferencial luego de formada la roca) bien desarrollada y aprovechada por los fluidos. El carso posee topografía e hidrología distintiva por sus rasgos geomorfológicos particulares que se caracterizan por el drenaje subterráneo y rasgos topográficos tales como mogotes, sumideros, zanjones, cuevas, sistemas cavernarios, ríos subterráneos, valles de deposición aluvial, cañones, acantilados y farallones. Son importantes para la hidrología, ríos subterráneos que abastecen a las regiones donde se encuentran.

Bosque Estatal de Guánica parte de la zona cársica del sur de Puerto Rico • Sus cuevas albergan varias especies de murciélagos. Existe evidencia de otras cavernas subterraneas sin salida al exterior.

Cuevas en Parque Nacional Palo Verde, Guanacaste, Costa Rica

Suelos en bosque seco tropical Tipos de suelos de BST Oxisoles

Viejos, profundos, permeables, bien drenados, caracterizados por un horizonte óxico formando fase continua. Un Oxisol presenta estas características generales: -horizonte óxico por lo menos 30 cm -contiene poco material mineral -contiene poca cantidad de arcilla -tiene bordes graduales o difusos entre horizontes, -muestra estructura de roca en menos de 5 % de su volumen

Ultisoles •Viejos, pero más jóvenes que Oxisoles, alta CIC, más nutrientes

•Caracterizado por la presencia de un horizonte argílico (con arcilla) •Horizonte Argílico con saturación base de menos que 35-40% •Horizonte B con minerales que no son solamente kaolinite

Oxisoles y Ultisoles son más frecuentes en zonas de savanas que en BST, donde su pobre contenido de nutrientes favorece más a los pastos que a los árboles.

Alfisoles •Trópicos subhúmedo y semiáridos, •Similar a Ultisol, tiene un horizonte argílico con saturación de bases más alta que Ultisol (más 40 %) •Alfisoles profundos, relativamente fértiles, pueden mantener bosques naturales, plantaciones y agricultura permanente y anual

Roca de Basalto puede originar a Alfisols relativamente más fertiles.

Vertisoles •Arcillosos, oscuros, suelos concentrados en los trópicos semiáridos. •Altas capacidad para contraerse y exapndirse según la cantidad de humedad, desarrollan rajaduras y grietas. •Arcilla Montmorillonítica tiene muy alta capacidad de retención • Suelo superficial con buena estructura, pero subsuelo con grandes bloques prismáticos, tiene limitaciones físicas severas, rango estrecho de humedad para el arado.

Vertisoles y Alfisoles son típicos de zonas de BST, generalmente muy afectados por cambios para uso agrícola y forestal

Estos vertisoles en la cuenca de Rio Carazo en el Pacífico de Nicaragua son usados para silvicultura y agrosilvicultura

La cuenca de Rio Carazo sostiene vegetación natural de bosque seco (Gliricidia sepium en floración). El proyecto de POSAF financiado por el Banco Mundial promovió la plantación de árboles para leña y madera y estableciendo sistemas agrosilviculturales

Udic Haplustert Puerto Rico Formado en valles material de roca caliza. Por sus arclas que se expanden y se contraen, los Vertisoles sufren continuos ciclos of argilipedoturbación (movimiento de las arcillas en el perfil, a lugares donde normalmente no se las encontraría).

Vertisoles en BST en Guanacaste, Costa Rica

Aridisoles Agua retenida a una tensión mayor de 15 Pascales por más de 9 meses por año Horizontes de superficie de color claro, suaves cuando secos, baja cantidad de materia orgánica. Por sus condiciones solamente albergan pastos, arbustos y Aridisol cerca de Patos, Paraiba, NE árboles bien adaptados, Brasil generando áreas de sabana.

Suelos más jovenes (Entisoles, Inceptisoles) son presentes en áreas aún influídas por volcanes hoy en día como América Central. Desarrollo de vegetación y suelo cerca de un volcán dependen de la dirección predominante de viento y tipo de materiales depositados (lava, cenizas).

Inceptisoles Andepts: desarrollado sobre ceniza, importante en América Central, Muy poroso, horizonte A no pegajoso, estructura bien desarrollada, alta capacidad de retención de agua

Andosoles Origen volcánico, contienen material alófano, gran capacidad de retener humedad y nutrientes. Entisoles, Inceptisoles y Andosoles pueden albergar BST de diferentes características dependiendo de sus contenidos de humedad y su fertilidad

Características de suelos de BST •En ambientes sub-húmedos y semiáridos, la falta de humedad en la temporada seca disminuye la decomposición de la materia orgánica (MO);

•Tasas de descomposición de MO en regiones secas son cerca la mitad de los de ambientes húmedos. •Sin embargo, sabanas pueden tener MO menor que bosques por pérdidas por incendios.

Savanas cerca de Diriamba, S Nicaragua

•Tala de bosques y cultivo del suelo disminuyen la adición anual y aumentan pérdidas de MO por aumento de decomposición •(respiración: pérdidas de CO2).

Cultivo annual cerca de Diriamba, S Nicaragua

Variaciones de menos de 1 m en elevación dan origen a diferencias en suelo que se traducen en respuestas diferentes en los árboles y cultivos, ej. Ensayos de Diversidad de plantaciones en Sardinilla, Panama.

En Aridisols, sistemas de agrosilvicultura pueden mantener humedad del suelo y su cultivo puede ser posible en asociación con árboles.

Manejo de suelos de BST

En regiones tropicales sub-húmedas y semi-áridas, restricciones del suelo puede ser más físicas que químicas: erosión, retención de agua, necesidad de irrigación

Excavación de un hueco profundo del suelo para sembrar árboles para asegurar suministro de agua

Control de erosión, probando diferentes cubiertas en laderas en Hidalgo, Mexico

Uso de lombriceras y otras técnicas de cultivo orgánico en Hidalgo, Mexico

Dinámica de BST: mecanismos de regeneración y sucesión ¿Cómo se regenera un claro del bosque? Mecanismos según el tamaño de los claros / la intensidad del disturbio/el sitio.

En BTS mayor importancia de brotes que en BTH Por ciento de contribución al relleno de claros. B= ramas, AR= regeneración avanzada (plántulas ya están presentes en el sotobosque), S= brotes.

Los bosques y la dinámica de claros La dinámica del bosque (crecimiento, regeneración, las tasas de renovación) de bosque maduro se basa en la dinámica de claros. Caída de árboles son los principales factores que determinan tasas de renovación del árbol / dosel. La mayoría de especies son "especialistas en claros", es decir, necesitan claros para su germinación y crecimiento de las plántulas. Algunas especies requieren grandes espacios, algunos requieren espacios más pequeños. En BTS los claros son más abundantes y grandes que en BTH.

La disponibilidad de luz en los claros: Algunas especies son intolerantes a la sombra, requieren grandes aperturas para la regeneración de plántulas, por ejemplo, caobas (Swietenia macrophylla en el BST) •La mayoría de las especies pueden soportar cierto grado de sombra, es decir, pueden ser tolerantes a la sombra, y también responden positivamente a la disponibilidad de luz mayor. •Luz en el sotobosque es deficiente en longitudes de onda 300-700 nm, pero la mayoría de la luz que llega al suelo del bosque a través de sunflecks (rayos, haces) es la luz solar directa y contiene todas las longitudes de onda.

La dispersión de semillas, la germinación y la supervivencia

Dispersión de semillas

En BTS, mayor porcentaje de dispersión por viento, mecánico, aves Dispersión en bosque tropical en Isla de Barro Colorado Número de especies dispersas

Medios de dispersión

Dosel

Sotobosque

Aves

28

58

Murciélagos

10

10

Primates

7

2

Otros mamíferos

4

6

Viento

24

0

Mecánico

1

6

Desconocido

3

6

Total

77

88

Evaluación de la regeneración de los bosques Los factores a considerar : •Están todos los tamaños de semillas y plántulas bien representados en el bosque?

•El bosque tiende a rejuvenecerse, o se trata de un bosque en decadencia? •Están presentes los dispersores de semillas más importantes? •¿Hay patógenos importantes que afectan a las semillas o plántulas?

Las especies y los patrones de crecimiento en la sucesión secundaria puede dar pistas sobre el diseño de estrategias para la restauración

Sucesión “arrestada” o “detenida” El enriquecimiento de bosques naturales puede ser apropiado después del talar áreas donde la regeneración natural es insuficiente (sucesión “arrestada”, “detenida”, un umbral en el proceso de la restauración). La sucesión detenida puede ocurrir por causa de condiciones desfavorables del sitio y la posición en la matriz del paisaje.

La vegetación invasora (nativa o exótica) también puede prevenir la regeneración en los bosques secundarios o sobre-explotados

Enriquecimiento en claros y espacios en el Bosque del Chaco, donde la propuesta de enriquecimiento es de cambiar el bosque degradado en sistemas agroforestales productivos.

En la región semiárida de Chaco, en Sudamérica, se usan especies raras o localmente extintas y que se pueden utilizar para madera, otros productos, o forraje de ganado.

La necesidad de tener personal habilitado y los costos asociados con el cuidado pueden limitar la aplicabilidad de esta técnica, sobre todo en gran escala.

Experimentos de enriquecimiento en estación de INTA Victoriano De La Plaza, Chaco, Argentina.

Resumen y Conclusiones • BST en Centroamérica es un 2% de cobertura original, 10% en Panamá • Mayor perturbación que en BTH para explotar maderas, abrir áreas para agricultura y otras actividades. • Vegetación determinada por balance hídrico, menos densa, más baja, que en BTH. • Mosaicos de vegetación, ambientes fragmentados. • Arboles de madera dura, raíces profundas, abundan las espinas. • Adaptaciones de las plantas con metabolismo fotosintético C4, MAC. • Especies con alta eficiancia en el uso del agua.

Resumen y Conclusiones • Geología diversa dominada por sedimentos calcáreos, vulcanismo • Suelos más fértiles en área de bosque, vertisoles y alfisoles • Suelos menos fértiles en zonas de savanas, oxisoles, ultisoles, aridisoles • Estrategias de manejo de suelos dirigidas a mejorar condiciones físicas (detener erosión, aumentar retención de agua)

Resumen y Conclusiones • Regeneración con más preponderancia de rebrotes de raíces que en BTH • Dinámica de claros favorecida por espacios abiertos • Dispersores: mayor efecto del viento, otros agentes como insectos y pájaros de otras especies que en BTH • Impacto de depredadores y plagas de semillas y plántulas. • Sucesión puede detenerse debido a falta de conectividad por fragmentación, especies invasoras, fuego, compactación de suelos u otros factores. • Sucesión detenida puede ser compensada por técnicas de restauración con enriquecimiento (regeneración asistida).