Uso del agua y productividad de los bosques nativos e implantados en el NO de la Patagonia: aproximaciones desde la ecohidrología y la ecofisiología

Autores/as

  • Javier E. Gyenge Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, CONICET, Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), Estación Experimental Agropecuaria Bariloche, San Carlos de Bariloche, Argentina.
  • M. Elena Fernández Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, CONICET, Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), Estación Experimental Agropecuaria Bariloche, San Carlos de Bariloche, Argentina.
  • Julián Licata INTA EEA Concordia, Entre Ríos, Argentina.
  • Mariana Weigandt Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), Estación Experimental Agropecuaria Bariloche, San Carlos de Bariloche, Argentina.
  • Barbara J. Bond Department of Forest Science, Oregon State University, Estados Unidos.
  • Tomás M. Schlichter Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), Estación Experimental Agropecuaria Bariloche, San Carlos de Bariloche, Argentina.

Palabras clave:

uso de los recursos, eficiencia en el uso de los recursos, plantaciones forestales, cambios en el uso de la tierra, resistencia hidráulica

Resumen

Existe preocupación por el posible uso excesivo de agua de las forestaciones con especies exóticas de rápido crecimiento en comparación con las especies nativas a las cuales reemplazan en la región NO de la Patagonia. Debido a ello, se han realizado estudios de productividad, consumo y eficiencia en el uso del agua tanto en plantaciones de especies exóticas como en sistemas vegetales naturales en zonas con distintos niveles de déficit hídrico. Esto se llevó a cabo mediante aproximaciones ecohidrológicas y ecofisiológicas. El objetivo del presente trabajo fue analizar y sintetizar el nivel de avance logrado en el conocimiento hasta la fecha. Tanto a nivel de árbol individual como de bosques con cobertura total de dosel arbóreo, las especies exóticas [Pinus ponderosa (pino ponderosa) y Pseudotsuga menziesii (pino oregón)] poseen un mayor consumo de agua que los individuos-sistemas nativos que crecen en sitios similares [pastizal, bosque de ciprés de la cordillera (Austrocedrus chilensis) y bosque mixto de ñire (Nothofagus antarctica) y radal (Lomatia hirsuta), y otras especies leñosas, respectivamente), aunque en todos los casos también se verificó un aumento en la eficiencia en el uso del agua. Los resultados sugieren que las diferencias en productividad y uso de agua se relacionan principalmente con una mayor resistencia hidráulica tanto de flujos en estado líquido (menor conductividad de la madera) como en estado gaseoso (mayor sensibilidad estomática a la demanda atmosférica) en las especies nativas. En el caso de las plantaciones de pino ponderosa, es posible disminuir el consumo de agua mediante el manejo del área foliar (podas y densidad de plantación). A su vez, en el bosque mixto nativo es posible manejar la cantidad y la eficiencia en el uso del agua mediante la extracción selectiva de ciertas especies y tamaños de individuos. Por otro lado, las mayores diferencias en el consumo de agua se observaron entre los pastizales y los bosques densos de pino ponderosa, los que a su vez se ubican en las zonas más secas del área forestable. Por otro lado, la interceptación de lluvias en la zona más árida fue mayor en los bosques nativos que en los implantados, lo cual hizo similar la evapotranspiración total de ambos, aunque es levemente superior en los bosques exóticos en la zona de mayor precipitación anual. Esto pone de manifiesto la importancia de considerar la ubicación, la densidad y el tamaño de los parches forestados en situaciones en las que los recursos hídricos excedentes de las precipitaciones quieran ser aprovechados aguas abajo en otras actividades. En este tipo de situaciones se recomiendan plantaciones con una baja densidad arbórea. Por el contrario, dado los excedentes de agua en la zona más húmeda (de aptitud para el pino oregón), el mayor consumo de la especie exótica no redundaría en un impacto negativo sobre los recursos hídricos. Cabe destacar que dada la mayor eficiencia en el uso del agua de los sistemas exóticos, el costo en agua de la producción de madera de estos bosques es bastante menor al de los sistemas nativos.

Citas

ANDRÉASSIAN, V. 2004. Waters and forests: from historical controversy to scientific debate. J. Hydrol. 291:1-27.

BINKLEY, D; JL STAPE & MG RYAN. 2004. Thinking about efficiency of resource use in forests. For. Ecol. Manage. 193:5-16.

BONVISSUTO, GL & RC SOMLO. 1998. Guías de condición para los campos naturales de “Precordillera” y “Sierras y Mesetas” de Patagonia. EEA Bariloche INTA.

CERDA, A. 1998. The Influence of Geomorphological Position and Vegetation Cover on the Erosional and Hydrological Processes on a Mediterranean Hillslope. Hydrol. Proc. 12:661-671.

FARLEY, KA; EG JOBBÁGY & RB JACKSON. 2005. Effects of afforestation on water yield: a global síntesis with implictions for policy. Glob. Change Biol. 11:1565-1576.

FERNÁNDEZ, ME; JE GYENGE & TM SCHLICHTER. 2006. Growth of Festuca pallescens in silvopastoral systems in Patagonia, part 1: positive balance between competition and facilitation. Agrof. Syst. 66:259-269.

FERNÁNDEZ, ME; JE GYENGE & TM SCHLICHTER. 2007. Balance of competitive and facilitative effects of exotic trees on a native Patagonian grass. Plant Ecol. 88:67-76.

FERNÁNDEZ, ME; JE GYENGE; J LICATA; TM SCHLICHTER & B BOND.2007b. El uso de isótopos del H y O para determinar fuentes de agua e interacciones ecológicas entre especies en el N.O. de la Patagonia. En: Lazzari, MA & C Videla (eds.). Empleo de Isótopos Estables en Agroecosistemas. Univ. Nac. de Bahía Blanca. ISBN 978-987-1171-68-2. Pp. 137-143.

FERNÁNDEZ, ME; JE GYENGE; J LICATA; TM SCHLICHTER & B BOND. 2008. Belowground interaction between trees and grasses in a temperate semiarid agroforestry systems. Agrof. Syst. 74:185-197.

FERNÁNDEZ, ME; JE GYENGE & TM SCHLICHTER. 2009a. Water flux and canopy conductance of natural vs. planted forests in Patagonia, South-America. Trees 23:415-427.

FERNÁNDEZ, ME & JE GYENGE. 2009b. Testing Binkley ́s hypothesis about the interaction of individual tree water use efficiency and growth efficiency with dominance patterns in open and close canopy stands. For. Ecol. Manage. 257:1859-1865.

FERNÁNDEZ, ME; JE GYENGE & M DE URQUIZA. 2010. Improving adaptability to climate change in forestry species: differential drought effects on ponderosa pines growing at different competition levels in NW Patagonia. Trees (en revision).

FERRANDO, JJ; JF GOYA; MD BARRERA; PF YAPURA & JL FRANGI. 1999. Biomasa y productividad aérea de bosques de Austrocedrus chilensis en Río Negro, Argentina. Rev. Fac. Agron. La Plata 104:85-95.

GALLOPIN, GC. 1978. Estudio ecológico integrado de la cuenca del Río Manso superior (Río Negro, Argentina). Anales de Parques Nacionales XIV:161-230.

GRANIER, A. 1985. Une nouvelle méthode pour la mesure du flux de séve brute dans le tronc des arbres. Ann. Sci. For. 42:193-200.

GRANIER, A. 1987. Evaluation of transpiration in a Douglas-fir stand by means of sap flow measurements. Tree Physiol. 3:309-320.

GYENGE, JE. 2005. Uso de agua y resistencia a la sequía de las principales especies forestales del noroeste patagónico, pino ponderosa y ciprés de la cordillera. Tesis Doctoral. Universidad Nacional del Comahue, San Carlos de Bariloche, Argentina. Pp. 364.

GYENGE, JE; ME FERNÁNDEZ; G DALLA SALDA & TM SCHLICHTER. 2002. Silvopastoral systems in northwestern Patagonia II: water balance and water potential in a stand of Pinus ponderosa and native grassland. Agrof. Syst. 55:27-35.

GYENGE, JE; ME FERNÁNDEZ & TM SCHLICHTER. 2003. Water relations of ponderosa pines in Patagonia Argentina: implications for local water resources and individual growth. Trees 17:417-423.

GYENGE, JE; ME FERNÁNDEZ; G DALLA SALDA & TM SCHLICHTER. 2005. Leaf and whole-plant water relations of the Patagonian conifer Austrocedrus chilensis: implications on its drought resistance capacity. Ann. For. Sci. 62:297-302.

GYENGE, JE; ME FERNÁNDEZ & TM SCHLICHTER. 2007. Influence of radiation and drought on gas exchange of Austrocedrus chilensis saplings. Bosque 28:220-225.

GYENGE, JE; ME FERNÁNDEZ; M SARASOLA & TM SCHLICHTER. 2008a. Testing a hypothesis of the relationship between productivity and water use efficiency in Patagonian forests with native and exotic species. For. Ecol. Manage. 255:3281-3287.

GYENGE, JE; ME FERNÁNDEZ & TM SCHLICHTER. 2008b. Are differences in productivity between native and exotic trees in N.W. Patagonia related to differences in hydraulic conductance? Trees 22: 483-490.

GYENGE, JE; ME FERNÁNDEZ; M SARASOLA; M DE URQUIZA & TM SCHLICHTER. 2009a. Ecuaciones para la estimación de biomasa aérea y volumen de fuste de algunas especies leñosas nativas en el valle del río Foyel, NO de la Patagonia argentina. Bosque 30:95-101.

GYENGE, JE; ME FERNÁNDEZ & TM SCHLICHTER. 2009b. Effects on site water balance of conversion from native mixed forest to Douglas-fir plantation in N.W. Patagonia. New For. 36:67-80.

GYENGE, JE; ME FERNÁNDEZ & TM SCHLICHTER. 2009c. Effect of pruning on branch production and water relations in widely spaced ponderosa pines. Agrof. Syst. 77:223-235.

GYENGE, JE; ME FERNÁNDEZ & TM SCHLICHTER. 2010a. Effect of stand density and pruning on growth of ponderosa pines in NW Patagonia, Argentina. Agrof. Syst. 78:233-241.

GYENGE, JE; ME FERNÁNDEZ; V RUSCH; M SARASOLA & TM SCHLICHTER. 2010b. Towards a sustainable forestry development in Patagonia: truths and myths of environmental impacts of plantations with fast growing conifers. Invited Paper. Am. J Plant Sci. Biotech. (special issue Argentinean Plant Science and Biotechnology) 3:9-22

GYENGE, JE & ME FERNÁNDEZ. 2010c. Desentrañando los mecanismos ecofisiológicos involucrados en la relación positiva entre la productividad, la disponibilidad y la eficiencia en el uso de los recursos en Pinus ponderosa. XXVIII Reunión Argentina de Fisiología Vegetal. 26 al 29 de septiembre, La Plata, Buenos Aires. Pp. 106.

KELLIHER, FM; R LEUNING; MR RAUPACH & E-D SCHULZE. 1995. Maximum conductances for evaporation from global vegetation types. Agric. For. Meteorol. 73:1-16.

KITZBERGER, T; DF STEINAKER & TT VEBLEN. 2000. Effects of climatic variability on facilitation of tree establishment in Northern Patagonia. Ecology 81:1914-1924.

LACLAU, P. 2003. Biomass and carbon sequestration of ponderosa pine plantations and native cypress forests in Northwestern Patagonia. For. Ecol. Manage. 180:317-333.

LICATA, J. 2007. Impact of Exotic Ponderosa Pine (Pinus ponderosa Doug. ex Laws.) Plantations on Water Resources in Northwestern Patagonia, Argentina. Tesis Doctoral Oregon State University, Corvallis, Oregon, EE.UU. Pp. 151.

LICATA, J; JE GYENGE; ME FERNANDEZ; TM SCHLICHTER & BJ BOND. 2008. Increased water use by Ponderosa pine plantations in northwestern Patagonia, Argentina compared with native vegetation. For. Ecol. Manage. 255:753-764.

LICATA, J; TG PYPKER; M WEIGANDT; MH UNSWORTH; JE GYENGE; ET AL. 2011. Decreased rainfall interception balances increased transpiration in exotic ponderosa plantations compared with native cypress stands in Patagonia, Argentina. Ecohydrol. 4:83-93.

LOGUERCIO, GA; M RAJCHENBERG; N RODRÍGUEZ & P PANTAENIUS. 1999. Informe del curso-taller de actualización en silvicultura de los bosques de ciprés de la cordillera. CIEFAP-GTZ. El Bolsón, 13 y 14 de mayo de 1999. Pp. 104.

PEREYRA, FX. 2007. Geomorfología Urbana de San Carlos de Bariloche y su Influencia en los Peligros Naturales, Río Negro. Revista de la Asociación Geológica Argentina 62:2.

PÉREZ, A. 1989. Vegetación de importancia hidrológica en relación al potencial erosivo de la lluvia en la zona Andino-Patagónica. Informe final CONICET. Pp. 65.

PIZARRO, R; A BENÍTEZ; C FARÍAS; C JORDÁN; F SANTIBÁÑEZ; ET AL. 2005. Influencia de las masas boscosas en el régimen hídrico de una cuenca semiárida. Bosque 26:77-91.

PIZARRO, R; S ARAYA; C JORDÁN; C FARÍAS; JP FLORES; ET AL. 2006. The effects of changes in vegetative cover on river flows in the Purapel river basin of central Chile. J. Hydrol. 327:249-257. doi:10.1016/j.jhydrol.2005.11.020.

PUTUHENA, WM & I CORDERY. 1996. Estimation of interception capacity of the forest floor. J. Hydrol. 180:283-299.

PUTUHENA, WM & I CORDERY. 2000. Some hydrological effects of changing forest cover from eucalyptus to Pinus radiata. Agri. For. Meteorol. 100:59-72.

REQUE, J; M SARASOLA; JE GYENGE & ME FERNÁNDEZ. 2007. Caracterización selvícola de los ñirantales de la cuenca central del Río Foyel (Río Negro, Patagonia Argentina). Bosque 28:33-45.

REY, M; E ANDENMATTEN & F LETOURNEAU. 2000. Tarifa de volumen para Pino Oregón (Pseudotsuga menziesii (Mirb) Franco), en la región Andina de las Provincias de Chubut y Río Negro. INTA, EEA Bariloche. Pp. 8.

RIVERO, D; JE GYENGE; ME FERNÁNDEZ; J LICATA; TM SCHLICHTER; ET AL. 2006. Water use efficiency of plant community in NW Patagonia Argentina: Effects of land use change and availability of water resources. Ecology in an Era of Globalization: Challenges and opportunities for environmental scientist in the Americas. ESA International Conference. Mérida, Yucatan, México, 8-12 de enero del 2006.

SAGPYA. 1999. Argentina, oportunidades de inversión en bosques cultivados. Secretaría de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimentos. Pp. 208.

SAYDS. 2007. Primer Inventario Nacional de Bosque Nativo. Informe Regional Bosque Andino Patagónico. Secretaría de Ambiente y Desarrollo de la Nación Argentina. Pp. 61.

SCHLICHTER, T & P LACLAU. 1998. Ecotono estepa- bosque y plantaciones forestales en la Patagonia norte. Ecol. Austral 8:285-296.

VEBLEN, TT & DC LORENZ. 1988. Recent Vegetation Changes along the Forest/Steppe Ecotone of Northern Patagonia. Annals Assoc. Amer. Geogr. 78:93-111.

WEIGANDT, M; J GYENGE; ME FERNÁNDEZ; S VARELA & T SCHLICHTER. 2011. Is forage productivity of wetlands influenced by the afforestation of upstream hillsides? A study in wetlands of NW Patagonia. For. Syst. 20:165-175.

ZHANG, L; WR DAWES & GR WALKER. 1999. Predicting the effect of vegetation changes on catchment average water balance. Technical Report 99/12. Cooperative Research Center for Catchment Hydrology, Canberra, CSIRO Land and Water.

ZHEN, F. 2006. Effect of Vegetation Changes on Soil Erosion on the Loess Plateau. Pedosphere 16: 420-427.

Descargas

Publicado

2011-12-01

Cómo citar

Gyenge, J. E., Fernández, M. E., Licata, . J., Weigandt, M., Bond, B. J., & Schlichter, T. M. (2011). Uso del agua y productividad de los bosques nativos e implantados en el NO de la Patagonia: aproximaciones desde la ecohidrología y la ecofisiología. Ecología Austral, 21(3), 271–284. Recuperado a partir de https://ojs.ecologiaaustral.com.ar/index.php/Ecologia_Austral/article/view/1272