Um diagrama conceitual representando variáveis climáticas interagindo com uma paisagem, cuja heterogeneidade é quantificada por meio de índices topográficos, gerando variação no microclima que, por sua vez, afeta a sobrevivência de mudas plantadas em paisagens pós-incêndio. Crédito:Universidade do Novo México
Uma equipe de cientistas da Universidade do Novo México está experimentando e aprendendo sobre reflorestamento e os desafios apresentados por vários fatores ambientais no sudoeste semi-árido dos Estados Unidos, onde a sobrevivência de mudas de coníferas plantadas é normalmente baixa após um incêndio. A pesquisa examinou como o sucesso do plantio pós-fogo é influenciado por fatores climáticos, topográficos, bióticos e microclimáticos.
O artigo intitulado "Sobrevivência de mudas plantadas em uma paisagem pós-incêndio:do plantio experimental a superfícies probabilísticas preditivas", foi publicado recentemente em
Forest Ecology and Management . A pesquisa usou mudas plantadas após incêndios florestais para determinar vários índices topográficos que afetam a sobrevivência de mudas e usou os resultados para desenvolver um modelo de sobrevivência de mudas aplicável à paisagem mais ampla. O modelo resultante será usado em futuros plantios de mudas e deve ajudar a aumentar a sobrevivência das mudas em paisagens pós-incêndio.
O número de incêndios florestais que estão queimando mais e causando grandes áreas de mortalidade e remoção de árvores tem aumentado no sudoeste dos EUA. da área severamente queimada, exigindo o plantio de árvores para superar essa limitação. No entanto, as taxas de sobrevivência de mudas plantadas são baixas após o incêndio florestal no sudoeste.
“Em todo o sudoeste, e particularmente aqui no Novo México, nos últimos anos experimentamos vários incêndios florestais de alta gravidade, e eles estão ficando maiores, como vimos com os incêndios de Hermits Peak e Calf Canyon no início deste ano”, disse Christopher Marsh, professor assistente de pesquisa no Departamento de Biologia da UNM. “As áreas realmente grandes de calor de alta gravidade não terão sementes para as árvores se regenerarem”.
Marsh descreveu sementes de pinheiro ponderosa, que viajam até 200 metros da borda da floresta intacta. "Se você tem uma grande mancha de alta gravidade, as sementes não podem alcançar a maior parte da área e será dominada por arbustos ou gramíneas inicialmente, como vimos após o incêndio de Las Conchas em 2011 nas montanhas Jemez. O plantio de mudas pode superar essa limitação, mas as taxas de sobrevivência são baixas em todo o sudoeste dos EUA", disse ele.
Para entender melhor os fatores que causam a mortalidade de mudas, a equipe de pesquisadores, liderada por Marsh e doutorando Joseph Crockett, plantou 2.000 mudas de árvores de quatro espécies na pegada do incêndio de 2011 em Las Conchas, no norte do Novo México. As mudas foram plantadas em 2016 e 2017 e monitoradas ao longo de três anos, juntamente com dados microclimáticos, como temperatura do ar na altura das mudas. As espécies incluíam:pinheiro ponderosa, pinhão, pinheiro branco do sudoeste e abeto de Douglas.
Usando várias variáveis microclimáticas e índices topográficos no nível do local, os pesquisadores conduziram uma análise da sobrevivência das plântulas para determinar quais fatores melhor predizem a sobrevivência. "Nossa ideia era quantificar o microclima. Quão quentes eram as temperaturas do verão, quão seco estava ficando, quanta umidade as mudas tinham disponível para eles", disse Crockett.
"Também incluímos variáveis relacionadas à topografia, topografia de escala realmente fina. Andamos metro a metro para saber em que direção a muda estava voltada ou quanta água aquele ponto específico da paisagem poderia ser calculado para receber com base no que está acontecendo acima isto."
Eles descobriram que características topográficas que ajudam a reduzir a quantidade de radiação solar, como encostas voltadas para o norte, e aquelas que tendem a agregar água, como depressões no solo, levaram ao aumento da sobrevivência.
"O fato de que essas variáveis topográficas de pequena escala fizeram um trabalho tão bom em prever a sobrevivência das mudas nos permitiu construir um modelo para prever a sobrevivência do pinheiro ponderosa em toda a pegada de incêndio maior de Las Conchas porque, ao contrário do clima, a topografia é bastante consistente a partir da estação- temporada e ano a ano", disse Marsh. "Usamos nossos dados de plantio e dados de mais 1.145 mudas de pinheiro ponderosa, plantadas pelo USFS, para aumentar o número de mudas que usamos para construir e testar nosso modelo".
Ambos os conjuntos de análises destacaram a importância da heterogeneidade da paisagem na formação de ambientes microclimáticos e afetando a sobrevivência das plântulas de maneira previsível, com áreas recebendo menos radiação solar e mais umidade promovendo a sobrevivência das plântulas. Os resultados demonstram que, usando dados de topografia em escala fina, como dados de resolução de um metro (3,28 pés), você pode identificar áreas onde as condições serão mais adequadas para a sobrevivência de mudas no ambiente pós-incêndio mais quente e seco.
"Nosso objetivo era usar uma abordagem de modelagem que nos permitisse incorporar mais dados de futuros projetos de plantio para que possamos melhorar nossas previsões. A ideia é que, à medida que mais áreas do Novo México queimam e depois são plantadas, podemos coletar dados de sobrevivência para que nosso modelo tem maior precisão e os gerentes de terras podem obter taxas de sobrevivência mais altas para ajudar a reduzir o custo do reflorestamento", disse Marsh. A equipe da UNM já recebeu interesse do Serviço Florestal dos EUA para os incêndios de Hermits Peak e Calf Canyon, que os cientistas estão atualmente modelando.
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