El futuro de los bosques lluviosos afrotropicales: tala y regeneración
Examinando los impactos de las actividades humanas en la biodiversidad de las selvas tropicales afrotropicales.
Jonas Depecker, Justin A. Asimonyio, Yves Hatangi, Olivier Honnay, Steven B. Janssens, Jean-Léon Kambale, Filip Vandelook, Angelino Carta
― 8 minilectura
Tabla de contenidos
- Roles en la Función del Ecosistema
- Amenazas de las Actividades Humanas
- Regeneración de las Selvas Tropicales
- Midiendo Efectos de la Biodiversidad
- Falta de Datos en los Trópicos
- Objetivos del Estudio
- Área de Estudio
- Muestreo de Vegetación
- Construcción de Filogenia
- Análisis de Datos: Diversidad Filogenética
- Análisis de Datos: Diversidad Funcional
- Resultados: Diversidad Filogenética
- Resultados: Diversidad Funcional
- Comparando Categorías de Bosques
- Factores de Cambio
- Impacto de la Regeneración del Bosque
- Limitaciones del Estudio
- Conclusión
- Información de Apoyo
- Fuente original
Las selvas tropicales afrotropicales son lugares súper importantes en el mundo. Son famosas por tener un montón de especies de plantas y por ofrecer servicios esenciales como aire limpio y hábitats para los animales. Estas selvas albergan más de 30,000 tipos de plantas y tienen muchas especies de plantas con flores. Sin embargo, estos bosques tienen menos tipos de plantas en comparación con las selvas tropicales que se encuentran en lugares como América del Sur. Esta diferencia se debe a la geología, el clima y a que no hay suficientes investigadores trabajando aquí.
Roles en la Función del Ecosistema
Estas selvas hacen un gran trabajo produciendo oxígeno y almacenando carbono, lo que ayuda a reducir el cambio climático. La cuenca del Congo, que forma parte de estas selvas, almacena una cantidad enorme de carbono, ¡mucho más que el Amazonas! Desafortunadamente, las actividades humanas, como la agricultura y la tala, están poniendo en riesgo estos bosques cruciales. Aproximadamente cuatro millones de hectáreas de selva africana desaparecen cada año, haciéndolos desaparecer más rápido que en muchos otros lugares del mundo.
Amenazas de las Actividades Humanas
A menudo escuchamos sobre la tala a ras, pero otro peligro sigiloso es la degradación del bosque. Esto es cuando la gente interviene en el bosque sin cortarlo por completo, lo que puede ser igual de dañino. La tala selectiva es un problema principal, especialmente en los bosques afrotropicales. Esto implica llevarse algunos árboles mientras se dejan otros, y se impulsa principalmente por la necesidad de carbón y madera para construcción. Debido a esto, alrededor de un tercio de las selvas afrotropicales están ahora muy dañadas.
Regeneración de las Selvas Tropicales
A pesar de las altas tasas de deforestación, hay un rayo de esperanza: ¡las selvas abandonadas están volviendo a crecer! Muchos países africanos están trabajando para restaurar sus bosques a través de proyectos como la Iniciativa de Restauración del Paisaje Forestal Africano. Entre 2000 y 2019, casi un millón de hectáreas de bosque fueron restauradas, ya sea de manera activa o pasiva, en África subsahariana. Algunos estudios sugieren que la biodiversidad en estos bosques en regeneración puede recuperarse bastante rápido, pero toma más tiempo para que la mezcla de especies vuelva a ser lo que era antes.
Midiendo Efectos de la Biodiversidad
Tradicionalmente, la gente observaba la biodiversidad contando diferentes especies. Pero, como señaló Darwin hace mucho tiempo, las especies no son solo aleatorias. Tienen historias compartidas y pueden desempeñar diferentes roles ecológicos. Contar especies se pierde mucha de la riqueza que se encuentra en la naturaleza. Así que, los investigadores ahora tratan de incluir también la Diversidad filogenética (relaciones evolutivas) y funcional (cómo interactúan las especies y sus roles).
Entender mejor estas relaciones ayuda a los investigadores a ver cómo la tala y la regeneración afectan la estructura y composición de las comunidades de la selva. Esto es vital para crear estrategias de conservación inteligentes.
Falta de Datos en los Trópicos
A pesar de saber lo importantes que son estos aspectos, todavía no hay suficientes estudios que combinen dimensiones Filogenéticas y Funcionales, especialmente en áreas tropicales. En Asia y América del Sur, los estudios sugieren un tema común: a medida que aumentan las perturbaciones, la diversidad tiende a disminuir. Sin embargo, cuando se trata de los afrotropos, en particular la cuenca del Congo, la investigación es escasa.
Objetivos del Estudio
Para llenar este vacío, utilizamos datos de estudios previos para examinar cómo la tala y la regeneración afectan las comunidades de árboles en la cuenca del Congo. Nos propusimos ver cómo la tala selectiva impacta la diversidad filogenética y funcional en comparación con los bosques sin tocar.
Área de Estudio
Nuestro estudio se centró en la región de Yangambi en el noreste de la RD del Congo. Esta área representa paisajes típicos de selva en la cuenca del Congo, combinando diferentes tipos de uso de la tierra. Desafortunadamente, no se ha implementado ningún plan de gestión, lo que añade a los desafíos a los que se enfrenta este ecosistema.
Muestreo de Vegetación
En esta región, los científicos establecieron 25 parcelas de bosque para estudiar la vegetación. Tomaron muestras de estas áreas y reunieron datos sobre más de 7,000 árboles, identificándolos hasta el nivel de especie. Esto incluyó recopilar información sobre sus características, como la densidad de la madera y el área foliar.
Construcción de Filogenia
Para entender las relaciones evolutivas entre las especies de árboles, los investigadores construyeron un árbol filogenético. Coincidieron nombres de especies para ayudar a asegurar precisión e incluyeron especies perdidas conectándolas con sus parientes más cercanos.
Análisis de Datos: Diversidad Filogenética
Los investigadores calcularon varias métricas para evaluar la diversidad filogenética basada en el árbol filogenético construido anteriormente. Esto incluyó observar cuántas linajes diferentes están presentes y cuán estrechamente relacionadas están las especies entre sí. Compararon la diversidad entre los tres tipos de bosques: bosques primarios no perturbados, bosques primarios perturbados y bosques en regeneración.
Análisis de Datos: Diversidad Funcional
Similar a la diversidad filogenética, los investigadores también evaluaron la diversidad funcional observando cómo diferentes especies interactúan con su entorno y qué roles desempeñan. Medieron varios aspectos de la comunidad relacionados con características funcionales para ver cómo varían entre los diferentes tipos de bosque.
Resultados: Diversidad Filogenética
Los bosques que habían sido talados mostraron una mayor diversidad filogenética en ciertas áreas en comparación con los bosques sin tocar. Esto sugiere que, aunque la tala quita algunos árboles, otros aún permanecen y ayudan a mantener algo de diversidad. Los bosques en regeneración mostraron una mayor cantidad de diversidad filogenética terminal, lo que significa que tenían más especies nuevas o jóvenes apareciendo.
Resultados: Diversidad Funcional
Al mirar las medidas de diversidad funcional, el bosque talado mostró una mayor divergencia funcional en comparación con los bosques sin tocar. Sin embargo, en general, los investigadores no encontraron grandes diferencias en las métricas funcionales entre los tipos de bosque, sugiriendo que las funciones básicas del ecosistema aún existen.
Comparando Categorías de Bosques
A través de una serie de pruebas, los investigadores encontraron diferencias significativas en las composiciones de comunidades filogenéticas y funcionales entre los diferentes tipos de bosques. Los cambios fueron impulsados en gran medida por la densidad de la madera y el tamaño del tronco, que son influenciados por actividades humanas como la tala.
Factores de Cambio
La eliminación de árboles con alta densidad de madera debido a la tala selectiva ha alterado la diversidad tanto en términos filogenéticos como funcionales. Los cambios en la densidad de la madera y el tamaño del tronco destacan cómo la tala afecta a los árboles restantes y sus capacidades dentro del ecosistema. Esto también impacta en cómo los bosques almacenan carbono, siendo los árboles de menor densidad menos efectivos en secuestrar carbono.
Impacto de la Regeneración del Bosque
Al observar la regeneración después de que se abandonara la agricultura, los resultados sugieren que los bosques en regeneración están recuperándose. Sin embargo, no han vuelto completamente a los niveles de diversidad que se encuentran en los bosques primarios sin tocar. La presencia de especies más jóvenes y de sucesión tardía apunta a un proceso de recuperación que aún está en curso.
Limitaciones del Estudio
Si bien esta investigación proporciona información valiosa, hay algunas limitaciones, como la disponibilidad de datos sobre ciertas especies y características. Esto podría llevar a estimaciones menos precisas de diversidad, pero estas limitaciones se aplican igualmente a todos los tipos de bosque en el estudio.
Conclusión
Incorporar tanto aspectos filogenéticos como funcionales de la diversidad es crucial para evaluar los impactos de la tala y la regeneración en estas selvas. El estudio encontró que, aunque las composiciones de las comunidades cambiaron significativamente en los bosques talados y en regeneración, las funciones básicas de estos ecosistemas han logrado persistir. Podemos decir que los bosques primarios no perturbados son insustituibles y necesitan protección, mientras que los bosques en regeneración juegan un papel importante en apoyar la biodiversidad y recuperar funciones del ecosistema.
Información de Apoyo
Una gran cantidad de datos e información adicional respalda los hallazgos, ayudando a construir una imagen más clara de los cambios que ocurren en estos ecosistemas tan importantes.
Título: Phylogenetic and functional compositional shifts associated with selective logging and forest regrowth in tropical rainforests of the Congo Basin
Resumen: Background and aimsTropical rainforests constitute a globally important biome severely threatened by anthropogenic activities. Accounting for the phylogenetic and functional dimensions can provide insights into how anthropogenic activities affect tree species community assembly. Here, we aimed to assess the effects of selective logging and forest regrowth on the tree composition in the Yangambi region (Democratic Republic of the Congo), as compared to reference undisturbed old-growth forest by incorporating phylogenetic and functional information. MethodsWe measured the phylogenetic and functional alpha-diversity and dissimilarity of undisturbed old-growth, disturbed old-growth, and regrowth rainforests by sampling species abundances and key traits related to usefulness (wood density), vegetative (specific leaf area), and reproductive (fruit type) functions. Then, we evaluated the association between phylogenetic and functional dissimilarity to unravel potential drivers underlying changes in the community composition. Key resultsPhylogenetic and functional dissimilarities resulted in a consistent compositional separation of the disturbed old-growth forests and regrowth forests from the undisturbed old-growth forests, with this separation clearly associated with key functional traits. Compared to undisturbed old-growth forests, disturbed old-growth forests subjected to selective logging did not diverge in terms of both phylogenetic and functional diversity and structure. However, regrowth forests displayed increased levels of phylogenetic diversity and comparable functional diversity as undisturbed old-growth forests. ConclusionsSelective logging and forest regrowth have not led to an overdispersion or clustering of phylogenetic lineages nor functional traits in the tropical rainforests in the Congo Basin, rather, these anthropogenic activities brought an altered phylogenetic and functional community composition which may have serious implications for the stability of these ecosystems.
Autores: Jonas Depecker, Justin A. Asimonyio, Yves Hatangi, Olivier Honnay, Steven B. Janssens, Jean-Léon Kambale, Filip Vandelook, Angelino Carta
Última actualización: 2024-11-03 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.31.621313
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.31.621313.full.pdf
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