El Bosque y sus Suelos (Composición Florística y Microtopografía)

Ya hemos comentado en algunos post anteriores (ver lista abajo) como los bosques fabrican sus suelos y estos, a su vez, condicionan la estructura y dinámica del bosque. Las interacciones mutuas de los organismos entre sí, y de estos con el suelo son bastante variadas. No obstante, dos factores bióticos parecen afectar en gran medida de la estructura de los suelos forestales. Por un lado, la composición de las especies arbóreas determina la naturaleza de los restos vegetales que deben ser reciclados por el suelo, y como corolario condicionan sus propiedades tróficas, y químicas. Sin embargo, otro proceso de suma importancia viene determinado por lo que se denominan mecanismos lito-mecánicos. Hablamos de la muerte y caída de los árboles que generan unas micro-topografía ondulada del piso forestal, a la par que desempeñan un importante rol a la hora de incrementar la heterogeneidad de hábitats, sin olvidarnos que, una vez más colaboran en la teselación de la estructura trófica del medio edáfico. Un bosque natural se encuentra compuesto por un ensamblaje de especies vivas y muertas, ya sea mediante enfermedades, caída de rayos, efecto de vientos huracanados, incendios, etc. En este post nos centraremos principalmente en los aspectos micro-topográficos que la dinámica de los ecosistemas forestales genera, analizando de pasada algunas repercusiones físico-químicas.

Claro en un bosque. Fuente Forest Ecology Gap. Univ. Minnesota

Todavía sabemos poco de las interacciones entre las especies forestales y el suelo. Sin embargo, nuestros conocimientos si alcanzan como para entender que ciertos tipos de gestión de las masas boscosas incrementan su diversidad y resiliencia frente a las perturbaciones (las menos usadas, por término general, en materia de gestión), mientras que otras generan efectos adversos sobre las biocenosis (las más empleadas por los técnicos: limpieza del sotobosque, generación de estructuras monoespecíficas, frutalización mediante prácticas campesinas, reforestación, etc.). Se trata de un tema nada trivial.

A la hora de elaborar esta entrega, nos hemos basado en las conclusiones de dos publicaciones, una antigua y otra reciente. La primera resulta ser mi tesis doctoral, si bien los datos de los que voy a hablar no fueron publicados en revistas científicas (pura pereza; terminé tan arto de ella que la deposité en el baúl de los recurdos).

Ibáñez, J. J. 1986. Ecología del Paisaje y Sistemas Edáficos en el Macizo de Ayllón. Ed. Univ. Compl. Madrid. 581 pp.

La segunda es mucho más reciente, y fue llevada a cabo por dos investigadores norteamericanos que hacían uso de las herramientas matemáticas que personalmente propuse, entre 1990 y 1995, para el análisis de la edafodiversidad.

Scharenbroch, B.C.; Bockheim, J.G., 2007. Pedodiversity in an old-growth northern hardwood forest in the Huron Mountains, Upper Peninsula, Michigan Canadian Journal of Forest Research, 37(6): 1106-1117

Modelizando los suelos de un bosque

Comenzaré explicando brevemente algunas de las conclusiones que obtuve en la primera publicación comentada. Durante mi tesis doctoral recogí unas 110 muestras de suelos (casi todas forestales), sobre los que se llevaron a cabo unas baterías de análisis de las que se obtuvieron los valores analíticos de otras 110 variables, físicas, químicas, bioquímicas y biológicas. Por aquel entonces, los estadísticos defendían las bondades de las matrices cuadradas. De aquí la estructura de 110 x 110. Aquello pasó a la historia, por lo que de conveniencia muestral pasó a ser una estrategia de muestreo en desuso, sin más contemplaciones (¡otra moda, al parecer sin fundamento!).

Creación de pits & Mound por la caída de un árbol

Durante los viajes de campo me di cuenta que la morfología de la superficie del terreno que concernía a los bosques en situaciones de ladera atesoraba una asimetría entre las micro-topografías de los suelos próximos a los troncos enfrentados a las líneas de máxima pendiente (mirando a la cima de colinas y/o montañas) respecto a la existente en las que se disponían hacia abajo (mirando fondos de valle), es decir las protegidas del arrastre de materiales por el pie arbóreo. Mientras en las primeras se generaba un pequeño montículo y solían atesorar los horizontes orgánicos o capas característicos de los suelos forestales, las zonas protegidas por el tronco daban lugar a pequeñas zonas planas (en apariencia deprimidas por el resalte de las primeras) en las que tras un horizonte orgánico seco de hojarasca surgía inmediatamente el órgano-mineral. Es decir, la complejidad de las capas de suelo en los susodichos montículos era superior a la de las zonas planas o aparentemente deprimidas. En consecuencia, en cuatro localidades que atesoraban diferentes tipos de bosques, tomé muestras a ambos lados del tronco. Cuando posteriormente analicé estadísticamente los datos, me cercioné de que la variabilidad microtopográfica inducida por los troncos generaba microambientes edáficos tan distintos como para difuminar las diferencias esperables entre muestras extraídas de ecosistemas forestales muy dispares (encinares, robledales, abedulares, sabinares, hayedos, pinares, etc.). Podemos concluir sin más comentarios que el efecto de los troncos sobre los suelos que yacían bajo ellos en distintas posiciones era enorme. No existía en la bibliografía que puede consultar nada parecido. Encontramos pues aquí un primer efecto microtopográfico que condiciona la estructura de los hábitats edáficos, y como corolario la composición de las biocenosis que albergan, tan solo en escasos centímetros. Tal hecho sugiere, adicionalmente, que si se desean comparar las características de los suelos pertenecientes a diferentes ecosistemas “en condiciones de ladera” el muestreo debe tener en cuenta, “al menos”, tales asimetrías.

Pits and mounds microtopography. Fuente Tree dicctionary

Buena página Web muy recomendable sobre el tema

Por su parte, en el trabajo publicado por los norteamericanos en ecosistemas forestales muy maduros y escasamente impactados por las actividades humanas, se estudiaron los efectos generados tanto por la caída de los árboles de distintas especies forestales (aspecto ya tratado, tanto en mi tesis, como por muchos otros investigadores). Lamentablemente, este tipo de ecosistemas, escasamente perturbados, son muy raros en Europa. Mi zona de tesis, que resulta ser un espacio protegido, no atesora espacios naturales tan longevos y conservados.

En ellos, y como ya explicamos en otros post, la microtopografía generada en zonas llanas (soslayaremos aquí las vertientes, por cuento ya la hemos abordado), es también bastante considerable, dando lugar también a la alternancia de tres tipos de superficies: montículos, sitios huecos o deprimidos y zonas planas. Montículos y micro-depresiones eran debidos a la caída de los árboles. Cuando tal hecho sucede, sus raíces levantan ingentes cantidades del suelo sujetas entre su entramado, mientas que dejan un hueco que, poco a poco, va siendo rellenado por la hojarasca, y elementos de textura fina. Las características, físicas, químicas y biológicas de montículos y depresiones (mounds and pits, en suahili) son notablemente distintas, ayudando a fomentar la heterogeneidad de los suelos forestales. Obviamente, bajo cada pie arbóreo de gran porte las características físicas y químicas son diferentes, como también a menudo la morfología de los horizontes orgánicos. La necromasa que desprenden atesora diferentes calidades, por lo que también alteran no solo la biología del suelo, sino la composición florística del sotobosque bajo ellas. Estos autores, al igual que lo hice personalmente con anterioridad, sometieron los datos analíticos de las muestras que recogieron a diferentes test estadísticos, comprobando que la microtopografía afectaba tanto o más a las propiedades edáficas que la propia composición florística, si bien existían situaciones en las que unas y otras se encontraban muy relacionadas. Hablamos de los claros generados en las masas forestales tras la caída de un gran árbol. Cuando tal hecho sucede, al margen de montículos y depresiones, el lugar afectado recibe mucha mayor luminosidad. El microclima cambia. Sobre el se instalan especies vegetales características de las orlas y/o etapas de previas de la sucesión ecológica. Con el tiempo, finalmente, el hueco se cubrirá, mientras que los taxa representativos del bosque maduro reemplazarán a los ya explicitados. Sin embargo, mientras tal micro-sucesión ecológica sucede, los suelos forestales de los claros difieren de los representativos que la umbría induce en el medio edáfico. Tal hecho que afecta fundamentalmente al microclima, lo hace también, como corolario, en la dinámica de nutrientes. Pero hay más (…)

Los árboles muertos, tanto como la heterogeneidad en las edades de los distintos pies arbóreos, son propiedades distintivas de los bosques maduros, frente a los más jóvenes y/o repoblaciones forestales. La descomposición de tal necromasa ligno-celulósica produce comunidades biológicas de organismos descomponedores diferentes de las que acaecen entre los pies arbóreos típicos. Del mismo modo, ofrecen refugio a ciertos animales que no podrían habitar en el bosque sin su existencia. También es cierto que la microtopografía actúa de la misma forma, aunque al parecer con menor intensidad. Surgen así otros tipos de hábitats, que esta vez conciernen tanto al suelo, como a las comunidades epigeas (que habitan sobre el suelo) e hipogeas (que lo hacen en su seno).

Mosaico de montículos. Pits and moundf Fuente: USGS

Resumiendo, un bosque diversificado, es decir rico en especies, hábitats y tipos de suelo distintos, requiere que se conserven tales pirámides demográficas, diversidad florística, y sus efectos. Por tales razones, los investigadores norteamericanos señalan que una adecuada conservación y/o restauración de ecosistemas forestales, demanda de un análisis previo de su edafodiversidad (incluyendo aquí su microtopografía superficial), de tal modo que la última debe quedar reflejada en los inventarios y cartografías de los bosques maduros. De no hacerse así parte de su biodiversidad puede llegar a desaparecer.

A tenor de estos datos, ¿como valoráis vosotros (entre otros asuntos) la obtención de biocombustibles a partir de la recolección de la madera y otros restos vegetales del bosque?.

Detalle de un montículo o mound. Fuente: Daniel V. Boudillion

En nuestro siguiente post sobre este tema, comentaremos las repercusiones de estos estudios sobre la gestión del bosque y en especial en la que concierne a la prevención de incendios forestales en los ambientes mediterráneos. Os recordamos que muchos detalles sobre muchos de los temas aquí tratados, son abordados con mayor precisión en los post previos que os incluimos abajo.

Principales post previos sobre Los Suelos Forestales

Horizonación versus Haploidización: Mecanismos Naturales de Destrucción de los Horizontes del Suelo

Las Extraordinarias Sorpresas del Universo de los Suelos: Representaciones Canónicas y Singulares

Clasificación de los Horizontes Orgánicos o Capas de los Suelos Forestales

Suelos Forestales: La Dinámica de los Bosques Primigenios y La Edafogénesis de sus Paisajes de Suelos

Suelos Forestales: Árboles Construyendo El Bosque

Edafogénesis Divergente: Una Nueva Teoría sobre la Evolución de Suelos

Suelos en el Espacio Geográfico: Una Nueva Aportación a la Ciencia de la Edafología

Las Difusas Fronteras entre las Tierras Agrarias y la Naturaleza Virgen: El Hombre los Suelos y la Biodiversidad

Las Voces Nocturnas de la Naturaleza: Árboles que Mueren, Suelos que se Erosionan

Sistemas Agroforestales y Sistemas Agrosilvopastorales: ¿Cuáles son las Diferencias?

Protoagricultura, Agricultura Hortícola y Agricultura: ¿Revolución y Evolución?

Ecología del Paisaje: Frutalización del Bosque y Policultivo del Agro

Descripción de la Cubiertas Forestales en Estudios sobre Bioquímica, Biología y Ecología de Suelos

Juan José Ibáñez