Los bosques tropicales de todo el mundo juegan un papel clave en el ciclo global del carbono y albergan a más de la mitad de las especies en todo el mundo. Sin embargo, el aumento en el uso de la tierra durante las últimas décadas causó pérdidas sin precedentes de bosques tropicales. Científicos del Centro Helmholtz para el Medio AmbienteLa investigación UFZ ha adaptado un método de la física para describir matemáticamente la fragmentación de los bosques tropicales. En la revista científica Nature, explican cómo esto permite modelar y comprender la fragmentación de los bosques a escala global. Encontraron esa fragmentación forestal en todostres continentes está cerca de un punto crítico más allá del cual el número de fragmentos aumentará fuertemente. Esto tendrá graves consecuencias para la biodiversidad y el almacenamiento de carbono.
Para analizar los patrones globales de fragmentación de los bosques, un grupo de investigación de UFZ dirigido por el profesor Andreas Huth utilizó datos de detección remota que cuantifican la cobertura forestal en los trópicos en una resolución extremadamente alta de 30 metros, lo que resulta en más de 130 millones de fragmentos de bosquePara su sorpresa, descubrieron que los tamaños de los fragmentos siguieron en los tres continentes con distribuciones de frecuencia similares. Por ejemplo, el número de fragmentos de bosque de menos de 10,000 hectáreas es bastante similar en las tres regiones: 11.2 por ciento en América Central y del Sur, 9.9 por ciento enÁfrica y 9.2 por ciento en el sudeste asiático. "Esto es sorprendente porque el uso de la tierra difiere notablemente de un continente a otro", dice el Dr. Franziska Taubert, matemático del equipo de Huth y primer autor del estudio. Por ejemplo, áreas forestales muy grandes se transforman entierras agrícolas en la región amazónica. Por el contrario, en los bosques del sudeste asiático, a menudo se extraen especies de árboles económicamente atractivos.
Al buscar explicaciones para los patrones de fragmentación idénticos, los modeladores de UFZ encontraron su respuesta en física. "La distribución del tamaño de fragmento sigue una ley de potencia con exponentes casi idénticos en los tres continentes", dice el biofísico Andreas Huth. Dichas leyes de potencia son conocidasde otros fenómenos naturales como incendios forestales, deslizamientos de tierra y terremotos. El avance de su estudio es la capacidad de derivar las leyes de poder observadas de la teoría de la percolación. "Esta teoría establece que en una cierta fase de deforestación el paisaje forestal exhibe fractales,estructuras similares, es decir, estructuras que se pueden encontrar una y otra vez en diferentes niveles ", explica Huth." En física, esto también se conoce como el punto crítico o transición de fase, que por ejemplo también ocurre durante la transición del agua de un líquidoal estado gaseoso ", agregó el coautor Dr. Thorsten Wiegand de UFZ. Un aspecto particularmente fascinante de la teoría de la filtración es que este tamaño universal difierela distribución es, en el punto crítico, independiente de los mecanismos a pequeña escala que condujeron a la fragmentación.Esto explica por qué los tres continentes muestran patrones de fragmentación similares a gran escala.
El equipo de UFZ comparó los datos de teledetección de las tres regiones tópicas con varias predicciones de la teoría de percolación. En apoyo de su hipótesis, encontraron acuerdo no solo para la distribución del tamaño del fragmento, sino también para otros dos indicadores importantes: la dimensión fractaly la distribución de la longitud de los bordes de los fragmentos. "Esta teoría física nos permite describir los procesos de deforestación en los trópicos", concluye el Dr. Rico Fischer, coautor del estudio. Y eso no es todo: este enfoque también puede usarse para predecir cómoLa fragmentación de los bosques tropicales avanzará en las próximas décadas. "Particularmente cerca del punto crítico, se esperan efectos dramáticos incluso en el caso de una deforestación relativamente menor", agrega Taubert.
Utilizando escenarios que suponen diferentes tasas de tala y reforestación, los científicos modelaron cuántos fragmentos de bosque se pueden esperar para 2050. Por ejemplo, si la deforestación continúa en los trópicos de Centro y Sudamérica a la tasa actual, la cantidad de fragmentos aumentará 33doble y su tamaño medio disminuirá de 17 ha a 0.25 ha. La tendencia a la fragmentación solo se puede detener disminuyendo la deforestación y reforestando más áreas que la deforestación, que actualmente es una opción bastante improbable. Futuras misiones satelitales, como Tandem-L, son de gran importancia para la detección oportuna y confiable de estas tendencias.
La fragmentación avanzada de los bosques tropicales tendrá graves consecuencias para la biodiversidad y el almacenamiento de carbono. Por un lado, la biodiversidad sufre porque numerosas especies de animales raros dependen de grandes parches forestales. Por ejemplo, el jaguar necesita alrededor de 10,000 hectáreas de bosque contiguo para sobrevivir.Por otro lado, la creciente fragmentación de los bosques también tiene un impacto negativo en el clima. Un equipo de científicos de la UFZ dirigido por Andreas Huth describió en Nature Communications en la primavera del año pasado que la fragmentación de áreas de bosques tropicales una vez conectadas podría aumentar las emisiones de carbono en todo el mundo alotro tercio, ya que muchos árboles mueren y se almacena menos dióxido de carbono en el borde de los fragmentos de bosque.
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Materiales proporcionado por Centro Helmholtz de Investigación Ambiental - UFZ . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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