Árboles como archivos climáticos: reconstruyendo 600 años de historia de sequía en Sudamérica (Ladera Sur)

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Los árboles guardan historia. Muchos de ellos han habitado por cientos de años en Sudamérica, siendo testigos de grandes eventos históricos. Pero también, a lo largo de su vida, han registrado los cambios en la humedad del suelo, lo que se traduce en las características de sus anillos. Algo que se han dedicado a estudiar durante más de 10 años un grupo de científicos y científicas en diferentes partes de Sudamérica, quienes complementaron sus trabajos para reconstruir cómo ha variado la disponibilidad del suelo en los últimos 600 años en la región. ¿El resultado? Un Atlas de Sequía que muestra año a año, cómo han variado en tiempo eventos climáticos extremos, como las sequías y las inundaciones. Un estudio que significó analizar millones de anillos de 12 especies de árboles de 300 bosques, y que además abarcó contrastes con eventos históricos. Aquí te contamos más detalles.

Por Verónica Doppelmann

La queñoa (Polylepis tarapacana), el ciprés de cordillera (Austrocedrus chilensis), la lenga (Nothofagus Pumilio) o la araucaria (araucaria araucana), entre otros árboles, tienen mucho que contar sobre nuestra historia. Habitan sectores de Sudamérica desde hace cientos de años, y no es novedad que fueron testigos de muchos eventos históricos del pasado, los cuales en variados relatos están documentados en periodos de sequía o de abundantes lluvias. Pero los árboles no sólo eran parte del paisaje. Ellos guardaron rastros del clima de cada año que vivieron, lo que se refleja en el ancho de sus anillos.

Ciprés de cordillera (Austrocedrus chilensis) en el valle del róp Melado ©Duncan Christie
Ciprés de cordillera (Austrocedrus chilensis) en el valle del río Melado ©Duncan Christie

Así, los árboles son verdaderos archivos climáticos. Esto llevó a un grupo de científicos y científicas de Chile y Argentina a investigar durante más de 10 años los misterios de sus anillos, estudiando árboles de lugares específicos que van desde la Amazonía Boliviana hasta Isla Navarino, en Puerto Williams. Estos trabajos se complementaron para desarrollar colaborativamente un estudio que reconstruyó cómo ha variado la disponibilidad hídrica del suelo en los últimos 600 años en Sudamérica, y cuyos resultados se traducen en un Atlas de sequía.

Árboles con historia: especies que registran el clima del pasado

Pasan los años y los troncos de los árboles crecen, sumando más anillos con diferentes características de acuerdo la humedad del suelo en cada año. Éstas son las que ahora nos evidencian, por ejemplo, que en el año 1863 hubo una sequía que afectó no solo a la zona central de Chile, sino que también a la Región de los Lagos, en el sur del país. O también que en 1998 hubo otra sequía que provocó una importante mortandad de bosques de árboles nativos en la Patagonia.

Mapa de la gran sequía de 1998 reconstruida con los registros de los anillos de árboles. Las imágenes son de bosques de Nothofagus en el ecotono del bosque valdiviano con la estepa patagónica ©Laboratorio dendocronología Universidad Austral .jpg
Mapa de la gran sequía de 1998 reconstruida con los registros de los anillos de árboles. Las imágenes son de la respuesta de mortandad de bosques de Nothofagus en el ecotono del bosque valdiviano con estepa patagónica ©Laboratorio dendocronología UACh

Pero para llegar a ese resultado, y a todos los expuestos en el atlas, no toda especie de árbol, ubicada en cualquier lugar de Sudamérica, sirve como referente a estudiar. “Cuando haces un trabajo de estudio de paleoclima -o clima del pasado- en cuanto a la disponibilidad de agua, evalúas especies y sitios en un principio. Como ha sido un trabajo tan largo, ya se saben cuáles especies funcionan para los estudios. Así también, se tiene la experiencia de seleccionar el bosque o los sitios de buena calidad”, explica uno de los autores del estudio, Duncan Christie, biólogo y doctor en Ciencias Forestales, académico del Laboratorio de Dendrocronología y Cambio Global del Instituto de Conservación, Biodiversidad y Territorio de la Universidad Austral.

Queñoa (Polylepis tarapacana) en volcán Tata Sabaya. altiplano boliviano ©Duncan Christie
Queñoa (Polylepis tarapacana) en volcán Tata Sabaya. altiplano boliviano ©Duncan Christie

En este sentido, ejemplificando con algunas especies, Christie explica que la queñoa es un buen sensor de disponibilidad de agua y que los científicos que se dedicaron a estudiar la zona del altiplano se enfocaron en ella. En Chile central hasta el norte de Patagonia, un buen indicador fue el ciprés de cordillera. Luego, la araucaria es un buen pluviómetro. También, la lenga y el alerce (Fitzroya cupressoides) ayudan a tener pistas sobre la disponibilidad de agua. Y más al sur, destacan el ciprés de las guaitecas (Pilgerodendron uviferum) y el coihue de Magallanes (Nothofagus betuloides).

Así, para la elaboración del atlas se seleccionaron 12 especies y se estudiaron 15 mil árboles de 300 bosques ubicados en Bolivia, Paraguay, Uruguay, Chile, Argentina, y parte del sur de Brasil y Perú.

Bosques de lenga (Nothofagus pumilio) en Dientes de Navarino, al fondo el canal Beagle ©Duncan Christie.
Bosques de lenga (Nothofagus pumilio) en Dientes de Navarino, al fondo el canal Beagle ©Duncan Christie.

Se analizaron millones de anillos de árboles, pero no se generaron daños a sus troncos. Para poder conseguir las muestras, se utilizó una técnica similar a la de los barrenos cuando se extraen testigos de hielo, pero de menor escala y tamaño. Es decir, se utiliza una broca hueca de máximo cinco milímetros de diámetro, taladrando hasta el centro del tronco. Como la broca no es sólida, se logra extraer un cilindro de tronco, en el que es posible observar todos los anillos.

“Dependiendo del tamaño del árbol, se utilizan troncos más grandes o pequeños. El tubo que se extrae después se pule para lograr ver las células que componen la madera. Al ser un corte radial, se alcanza a analizar anillo por anillo. Es un corte pequeño, los árboles son capaces de cicatrizar y taparlo”, comenta Christie.

También, se tomaron muestras de troncos de árboles relictos que por alguna razón habían muerto previamente y estaban en el suelo. Ambas son maneras en las que se puede extraer madera para poder estudiar a los anillos de los árboles.

©Cortesía Duncan Christie
©Laboratorio Dendrocronología UACh.

600 años de historia de sequía en Sudamérica

Pensar en la reconstrucción climática del territorio sudamericano significó dividirlo en sectores, a los que los científicos denominan pixeles. En palabras más simples, es tomar toda la región y convertirla en un tablero cuadriculado. En este caso, cada una de las cuadrículas corresponde a 55 x 55 km, resultando en cerca de 2.700 pixeles estudiados para el atlas.

“Lo que haces ya no es reconstruir la disponibilidad de agua en un punto en particular, si no que lo haces por pixeles. Y de cada uno de ellos, tienes sus registros climáticos e historia a través de 600 años. La gracia es que tu tienes toda la región de Sudamérica, pero puedes consultar cualquiera de estos pixeles si buscas alguna zona en especial”, explica Christie.

Anillos ciprés de cordillera @Laboratorio de Dendrocronología Universidad Austral
Anillos ciprés de cordillera @Laboratorio de Dendrocronología UACh.

De esta forma, examinando los anillos de los árboles y utilizando un índice para medir la disponibilidad hídrica en el suelo, llamado Índice de Disponibilidad de Palmer, se logró reconstruir y generar gráficas del clima en los años pasados del territorio. El ancho de cada anillo ayuda a examinar los cambios en la humedad del suelo -por ejemplo, cuando son más gruesos corresponde a un año lluvioso y más delgados, a un año seco-, permitiendo analizar esta relación con inundaciones o sequías. Así se generan imágenes con espacios cálidos y fríos: se representa con rojo las zonas más secas y con azul las que tuvieron mayor disponibilidad de agua.

Sequía año 1517, análisis de anillos de árboles @Laboratorio de Dendroconología Universidad Austral
Sequía año 1717, análisis de anillos de árboles @Laboratorio de Dendroconología UACh.

De esta forma, con los resultados obtenidos en toda la región sudamericana, se pudieron analizar los intervalos de tiempo en los que sucedían eventos extremos de sequía e inundaciones. Algo que, históricamente pasaba, en promedio, cada 10 años. Sin embargo, se pudo observar que en los últimos años ese intervalo se disminuyó entre 5 a 6 años. “No es algo general en todo el territorio. Por ejemplo, en Chile central, el Altiplano y la Patagonia eso se caracteriza en eventos de sequía. En cambio, en la cuenca del río La Plata, en Argentina, eso se traduce en lluvias extremas e inundación. Los cambios del clima, en cuanto a las precipitaciones o la disponibilidad de agua tampoco son homogéneos en todo el territorio”, explica Christie.

Registros documentales: comparando con evidencias históricas

En la imagen se muestra la gráfica del año 1540; el año en el que Pedro de Valdivia llegó a Santiago. Lo que vemos en rojo es la evidencia de la sequía que existía ese año, y que nos cuentan los anillos de los árboles. Ese año también, según los registros históricos, se relata que Valdivia, poco antes de la fundación de la ciudad, arribó a un valle que sufría de hambruna producto, justamente, de la sequía.

Mapa de sequía de Chile central de 1540 reconstruido con los registros de los anillos de los árboles.
Mapa de sequía de Chile central de 1540 reconstruido con los registros de los anillos de los árboles.

Cientos de años después, en 1914, las imágenes muestran la ciudad de Valparaíso inundada luego la caída de cerca de 1250 milímetros de lluvia. Era el mayor registro de agua caída en la zona desde 1861. Algo que también documentan los anillos los árboles y se muestra en el atlas.

Mapa de las inundaciones de Chile central de 1914 reconstruida con los registros de los árboles.
Mapa de las inundaciones de Chile central de 1914 reconstruida con los registros de los árboles.
Y así, la lista de eventos históricos contrastados con el atlas suma y sigue, siendo una parte fundamental del estudio y de la que participó la investigadora argentina María del Rosario Prieto, quien examinó la historia ambiental del pasado en Sudamérica. De este trabajo, se logró hacer un cruce con los registros de los árboles y validar la información del atlas de sequía en base a eventos extremos de sequía o inundaciones registrados por crónicas históricas.
Bosque de coigue de magallanes (nothofagus betuloides) en el Fiordo Calvo, Magallanes ©Duncan Christie
Bosque de coigue de magallanes (nothofagus betuloides) en el Fiordo Calvo, Magallanes ©Duncan Christie

“Para el Altiplano se analizaron, por ejemplo, 35 eventos registrados entre 1585 y 1815, y se vio su coincidencia con lo que dicen los árboles. Para el caso de Chile central, lo mismo y la cuenca del río La Plata, también, desde 1585 (…) Todo lo que tiene que ver con agua en general hay muchas crónicas, porque esto se puede traducir en sequías extremas que hacían que la gente sufriera hambre o, al revés, las inundaciones también son un problema”, comenta Christie.

En este sentido, el investigador comenta que, al realizar un cruce de la información del atlas con algunos registros históricos en particular, se puede llegar a la conclusión de que a la fecha de suceder algunos conflictos, existía crisis de disponibilidad de agua. Quizás no es algo que fue un causante de los eventos, pero que podrían haber sido uno de los motivos de su gatillamiento.

Bosques de queñoa (Polylepis tarapacana) en Collagua, altiplano de Tarapacá ©Duncan Christie
Bosques de queñoa (Polylepis tarapacana) en Collacagua, altiplano de Tarapacá ©Duncan Christie

Por ejemplo, cuando sucedió el desastre de Curalaba en 1598, el cual marcó la frontera entre los mapuche y españoles en el Bio Bio, fue uno de los años más secos de ese siglo. “Seguramente en ese momento también las cosechas debieron haber sido bajas, porque ese año fue tan seco como el 2019”, comenta Christie.

Un aporte socioambiental

Todos los años de estudio de los dendrocronólogos para la elaboración del atlas, resultan en esta herramienta que ahora está disponible para todos y que nos entrega una evidencia de cómo han sido los ciclos naturales del clima en los últimos 600 años: los intervalos de eventos climáticos extremos -ya sea sequía o inundaciones- y la dinámica natural del sistema.

“Desde el punto de vista histórico, es interesante ver cómo este tipo de archivos climáticos del pasado te ayudan a entender mejor las causas y las dinámicas de ciertos procesos sociales, ciertos conflictos. Entonces, por ese lado, es muy interesante para ayudar a entender la historia socioambiental de mejor forma”, explica Christie.

Ciprés de cordillera (Austrocedrus chilensis) en el valle del río Cipreses ©Carlos LeQuesne
Ciprés de cordillera (Austrocedrus chilensis) en el valle del río Cipreses ©Carlos LeQuesne

De esta forma, se podría evaluar, por ejemplo, si los eventos como la megasequía que vivimos están dentro o fuera de los márgenes naturales. Así, se puede pensar, por ejemplo en cómo diseñar y manejar recursos hídricos, y cuáles son los mejores caminos a seguir de acuerdo al contexto de cambio climático. De la misma forma en la que se puede cuestionar si en la actualidad se están tomando las medidas correctas en el contexto de la escasez hídrica.

Bosques de araucaria (Araucaria araucana) en Cabeza de Indio, Región de la Araucanía ©Felipe Flores
Bosques de araucaria (Araucaria araucana) en la Patagonia Argentina ©Ricardo Villalba.

La megasequía que vivimos hace 10 años no está documentada en su totalidad en el atlas, pero científicos sí han desarrollado estudios de los anillos de los árboles en la zona central de Chile. Lo que se ha hecho, explica Christie, es realizar reconstrucciones de las precipitaciones y se ha observado que lo que estamos viviendo “no tiene precedente en los últimos mil años. Es un fenómeno totalmente anómalo que se escapa de toda la variabilidad natural del pasado. Si ves años específicos, hay años muy parecidos al 2019, como el 1998, 1968, 1924. El año 1500 y 1541 también son muy secos. Pero no ves en el pasado una secuencia de 10 años seguidos de sequía persistente. Eso es lo que llamamos megasequía y cambio climático”.

Bosques de coigue de Magallanes (Nothofagus betuloides) en lago Róbalo, Isla Navarino
Bosques de coigue de Magallanes (Nothofagus betuloides) en lago Róbalo, Isla Navarino ©Duncan Christie.

Todos estos estudios de dendrocronología evidencian que los árboles guardan información importante. Y es algo que no sólo se está haciendo en Chile, si no que se ha desarrollado a nivel mundial. Países como Australia, México o en Europa también han desarrollado sus propios estudios, permitiendo un acercamiento a los estudios de variabilidad climática a nivel global.

Red global de Atlas de sequía
Red global de Atlas de sequía ©Laboratorio Dendrocronología UACh

Mientras tanto, a una escala sudamericana, se espera llevar estos datos a una plataforma digital para que los ciudadanos puedan acceder a la información desarrollada por este equipo de dendroconólogos, a la que, por el momento, puedes acceder en este link.

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