Distribución y estructura de los bosques de chacay (Ochetophila trinervis) en los Altos Andes de Argentina : pautas para su conservación y restauración

Abstract

La pérdida de bosques es una problemática global que afecta servicios ecosistémicos fundamentales, como la protección y regulación de recursos hídricos. En un contexto de cambio climático, el rol que desempeñan los bosques nativos en el ciclo hidrológico es clave. En el caso particular del centro-oeste de Argentina, hay bosques protectores de cuencas asociados a ríos y arroyos de la cordillera de los andes, conformados por diferentes especies, entre las que se destaca el chacay (Ochetophila trinervis), el elemento predominante de este tipo de sistemas en galería, y en menor medida el maitén (Maytenus boaria) y la luma (Escallonia myrtoidea). El mapeo de la distribución de este tipo de bosques especie y el análisis de su estructura forestal no se han realizado por una cuestión de escala, la escasa información sobre su ecología y accesibilidad de los sitios donde se establece. El objetivo general de esta Tesis de Maestría en Ambiente y Desarrollo Sustentable es describir la distribución y la estructura forestal del chacay en el centro oeste de Argentina (San Juan -Mendoza – Neuquén) y realizar un análisis multitemporal. En este sentido se espera contribuir al ordenamiento territorial de bosques nativos (OTBN), con la elaboración de cartografía actualizada, el análisis de su estructura forestal y la identificación de sitios prioritarios de conservación y potencial restauración. Los bosques nativos de zonas áridas y semiáridas son fundamentales por los servicios ecosistémicos que brindan, como la protección y regulación de cuencas hídricas, por lo cual su conservación y manejo adquiere una relevancia prioritaria, especialmente en un escenario de cambio climático. En el capítulo 2 elaboramos cartografía actual de la distribución de los bosques de chacay en los Altos Andes y ecorregiones adyacentes de San Juan, Mendoza y Neuquén. La detección de estos bosques y el análisis de cambios se realizó mediante el procesamiento de imágenes satelitales y la revisión de imágenes históricas de Google Earth Pro. Para el periodo estival comprendido entre Noviembre de 2022 hasta Marzo de 2023 se localizaron 3.867,22 ha de bosque nativo de esta especie y elementos forestales asociados. Se observa una reducción de 416,08 ha respecto al año 2015, lo cual representa el 9,7 % ya que la superficie detectada para ese momento es de 4283,33 ha. Las causas principales pueden relacionarse con cambios en el uso del suelo y alteraciones y desvíos de cursos de agua, impactos asociados a la expansión de los oasis agrícolas. A escala de sitio se registraron eventos de aludes o crecidas que afectan grandes superficies de bosques, incluso provocando su desaparición. Estos eventos, relacionados con el cambio climático y la elevación de la isoterma 0º C, aumentan la ocurrencia de precipitaciones pluviales en sectores de mayor altura, donde los suelos, frecuentemente congelados y con escasa vegetación, no están adaptados a procesos erosivos, se derriten y quiebran, ocasionando procesos de remoción en masa que afectan los tramos inferiores de las cuencas. Los bosques riparios son conjuntos de árboles que se establecen en bordes de ríos y arroyos, cuya estructura depende fundamentalmente de las interacciones con su entorno. En el capítulo 3 se describe y analiza la estructura de estos bosques en el gradiente latitudinal de los Altos Andes. Por otro lado, se caracteriza la composición de la comunidad vegetal de las riberas asociadas y se vincula con su grado de conservación. En cada sitio se establecieron parcelas forestales, donde se contabilizaron todos los adultos y renovales y realizaron relevamientos fitosociológicos. Para cada árbol se midieron dimensiones de la copa, el diámetro basal, largo de cada fuste y la altura total. Se calculó el área basal por hectárea para cada sitio de muestreo. Los mayores valores de área basal rodal (m2.ha-1), cobertura forestal (%) y densidad de ejemplares adultos (ind.ha-1) se registran en la región central del área de estudio, mientras la densidad más elevada de renovales (ind.ha-1) corresponde a los sectores australes. Consecuentemente, la estructura del bosque de chacay presenta un mayor desarrollo en esta región central, producto del efecto de la latitud, las condiciones ambientales y la menor accesibilidad, la cual fue medida como la distancia a rutas y caminos. La dinámica de estos bosques presenta aspectos densodependientes, debido a que parches compuestos por mayor número y tamaño de individuos, excluyen la presencia de renovales, los cuales ocupan espacios abiertos y no proliferan en el sotobosque. Entre las prioridades globales de restauración ecológica se destacan los humedales, bosques nativos y regiones áridas, para la conservación de la biodiversidad, mitigación del cambio climático y la factibilidad de aplicar programas de este tipo. Históricamente, se han extraído recursos de los bosques de zonas riparias de forma no regulada para promover el desarrollo agrícola, urbano e industrial. Los bosques en galería de la vertiente oriental de los Andes centrales, revisten un gran valor en este sentido. La planificación, conservación y el manejo de bosques nativos requiere el estudio de su distribución, estructura y productividad e integrar a mayor escala con políticas territoriales mediante el uso de los SIG e indicadores elaborados con imágenes satelitales. El objetivo del capítulo 4 es categorizar los bosques de chacay en base a prioridades de restauración y conservación. Para esta propuesta se relacionan los mapas de distribución y los procesos de retracción detectados con los datos de estructura forestal y fitosociológicos descritos. En este sentido se utilizaron 3 criterios: 1) La comparación entre la distribución potencial de chacay y su distribución actual, 2) Los parámetros de estructura forestal del bosque y su estado de conservación, y 3) La degradación de cada cuenca. Entre los resultados obtenidos se destaca una superficie prioritaria para su conservación de 895,14 ha, un área mayor de 2733,06 ha, la cual requiere de manejo sustentable y una extensión reducida de 248,02 ha, cuyo manejo se puede orientar a la restauración forestal y la protección de los recursos hídricos. El procesamiento ha permitido categorizar acorde a su estado de conservación a estos bosques conformados por chacay, maitén y luma. Futuros estudios deberían orientarse respecto a la ecología y requerimientos de hábitat de estas especies, tasas de regeneración y mecanismos de dispersión que le permiten colonizar y establecerse en diferentes sitios.

Forest loss is a global problem that affects fundamental ecosystem services, such as water resources protection. In a climate change context, the role played by native forests in the hydrological cycle is key. In the particular case of central-western Argentina, there are watershed protection forests associated with rivers and streams in the Andean mountain range, made up of different species, including chacay (Ochetophila trinervis), the predominant element of this type of gallery system, and to a lesser extent maitén (Maytenus boaria) and luma (Escallonia myrtoidea). Distribution mapping and analysis of the structure of this type of forest species is lacking due to a question of scale, and scarce information on its ecology and accessibility. The general objective of this Master's Thesis in Environment and Sustainable Development is to investigate the distribution and describe the forest structure of chacay in central western Argentina (San Juan - Mendoza -Neuquén) to contribute to the territorial management of native forests (OTBN), with emphasis on the development of updated cartography, the analysis of its forest structure and the identification of priority sites for conservation and potential restoration. Native forests in arid and semi-arid zones are crucial for the ecosystem services they provide, particularly in protecting and regulating water basins. Therefore, their conservation and management are a priority, especially in the context of climate change. In Chapter 2, we mapped the current distribution of chacay forests in the High Andes and adjacent ecoregions of San Juan, Mendoza, and Neuquén. We detected these forests and analyzed changes by processing satellite images and reviewing historical images from Google Earth Pro. From november 2022 to march 2023, we identified 3,867.22 ha of native forest of this species and associated elements. However, since 2015, we observed a reduction of 416.08 ha, which represents a decline of 9.7% from the previously detected area of 4,283.33 ha. The main causes of this reduction seem to be changes in land use and the alteration and diversion of watercourses, particularly due to the expansion of agricultural oases. On a local scale, avalanches and floods have severely impacted large areas of forest, sometimes leading to their complete disappearance. These events, linked to climate change and the rise of the 0º C isotherm, increase rainfall occurrence at higher altitudes. Given that the soils in these regions are often frozen and minimally vegetated, they are not well-suited for erosive processes. This results in melting and breaking, which can cause landslides that affect the lower reaches of watersheds. Riparian forests are groups of trees established along the edges of rivers and streams, whose structure depends fundamentally on interactions with their environment. Chapter 3 describes and analyzes the structure of these forests in the latitudinal gradient of the High Andes. On the other hand, the composition of the plant community of the associated banks is characterized and linked to its degree of conservation. Forest plots were measured at each site, where all adults and saplings were counted, and phytosociological surveys were carried out. For each tree, crown dimensions, basal diameter, stem length and total height were measured. The basal area per hectare was calculated for each sampling site. The highest values of stand basal area (m2.ha-1), forest cover (%) and density of adult specimens (ind.ha-1) were recorded in the central region of the study area, while the highest density of regrowth (ind.ha-1) corresponds to the southern sectors. Consequently, the structure of the chacay forest is more developed there as a result of latitude, environmental conditions and accessibility (the distance to routes and roads). The dynamics of these forests present dense-dependent aspects because patches with a higher number and size of individuals exclude the presence of seedlings, which occupy open spaces and do not proliferate in the understory. Global priorities for ecological restoration encompass wetlands, native forests, and arid regions aimed at biodiversity conservation, climate change mitigation, and the practicality of implementing such programs. Historically, resources have been extracted from riparian zone forests in an unregulated manner to facilitate agricultural, urban, and industrial development. The gallery forests along the eastern slopes of the central Andes hold significant value in this context. The planning, conservation, and management of native forests necessitate the examination of their distribution, structure, and productivity, as well as their integration on a broader scale with territorial policies through the application of GIS and indicators developed from satellite imagery. The objective of Chapter 4 is to correlate the distribution maps and shrinkage processes identified with the forest structure and phytosociological data described. Three criteria were employed to achieve this objective: 1) Comparison between the potential distribution of chacay and its current distribution, 2) Forest structure parameters and their conservation status, and 3) Degradation within each watershed. Among the results obtained, there is a priority conservation area of 895.14 ha, a larger area of 2733.06 ha requiring sustainable management, and a smaller area of 248.02 ha, where management can focus on forest restoration and the protection of water resources. The analysis has enabled the categorization of these forests, composed of chacay, maitén, and luma, based on their conservation status. Future studies should concentrate on the ecology and habitat requirements of these species, regeneration rates, and dispersal mechanisms that facilitate their colonization and establishment in various sites.