T. H. Booth
De la acertada elección de los árboles que se hayan de ensayar puede depender el éxito o el fracaso de un proyecto, y no es fácil hacer esa elección. Este artículo describe algunos de los procedimientos usados en el pasado, y reseña métodos nuevos que aprovechan adelantos recientes en las técnicas de interpolación. Permiten inducir con bastante precisión el clima de lagares distantes de las estaciones que registraron los datos existentes. Esa información se aprovecha para estipular las especies y procedencias, para describir emplazamientos que reúnan las condiciones apropiadas y para evaluar hasta qué punto son adecuados los lugares elegidos.
Trevor H. Booth trabaja en la Dirección de Montes y Productos Forestales de la CSIRO en Canberra, Australia.
Los árboles se plantan para llenar muchas finalidades. En algunos casos se desean productos (leña, madera, frutas y otros comestibles, látex y resinas, etc.) y en otros, servicios (sombra, estabilización del suelo, etc.). Con frecuencia las especies existentes sobre el terreno satisfacen esos deseos, por lo que siempre deben ser tomadas en cuenta. No obstante, en silvicultura, al igual que en agricultura, pueden ser más productivas algunas especies introducidas.
Si se piensa en esto último, las posibilidades son enormes. En la actualidad se están evaluando con fines múltiples muchas especies poco conocidas (Turnbull, 1986; Boland, 1989) y también se llevan a cabo estudios de procedencias de otras muy conocidas (Eldridge et al., 1990). Sólo en el Centro Australiano de Semillas Arbóreas de la CSIRO hay más de 10 000 muestras genéticamente diferentes de semillas de más de 500 especies. En el curso de los últimos cinco años, el Centro Australiano de Investigación Agrícola Internacional (ACIAR) ha participado en un programa de investigación cuyo objeto es idear métodos que faciliten el proceso de elección.
LA VIEJA METODOLOGIA
Hace más de 30 años (1958), la FAO publicó una reseña de los métodos utilizados en todo el mundo para elegir especies arbóreas. Hacía resaltar que el clima, el suelo y la topografía determinan la aptitud del lugar, y que la vegetación natural es utilísima como indicador de las condiciones del medio ambiente. La mencionada publicación examinaba también la necesidad de tomar en cuenta los objetivos de la plantación, así como el peligro de plagas y enfermedades. No obstante, la mayor parte del libro se concentraba en describir diversas maneras de clasificar los climas y la vegetación en todo el mundo. Los autores llegaban a la conclusión de que es la combinación del régimen de lluvias especialmente su distribución y la duración de la estación seca - con el régimen de temperaturas, lo que determina qué especies crecen o pueden crecer en una zona, a lo que se agregan las modificaciones que pueda introducir el suelo y particularmente su capacidad para retener agua.
La importancia, tanto del clima como del suelo, fue reconocida también por Golfari (1963) que examinó las exigencias climatológicas de las coníferas tropicales y subtropicales (sobre todo las de América Latina) y explicó cómo la distribución natural de una especie indica ya cuáles pueden ser sus necesidades ambientales. Golfari tabuló los límites de temperatura y precipitación partiendo de la distribución natural de 31 especies. Pero llegó incluso a decir que muchas especies prosperan en ambientes hasta cierto punto distintos de los prevalecientes en su lugar de origen. Afirmó «que sería posible precisar para cada especie y sus ecotipos, si existen, cuáles son las condiciones óptimas y los límites entre los cuales su utilización silvícola puede resultar de interés». Determinó los límites de cinco elementos climáticos (distribución de la lluvia a lo largo del año, precipitación anual, temperatura máxima media, temperatura mínima media y temperatura mínima absoluta) que definen las condiciones ideales para el desarrollo de tres especies de pino, partiendo de su distribución natural y del resultado de las pruebas efectuadas.
Aunque Golfari reconoció el valor de descripciones puntuales de las exigencias de las especies, consideró que no era conveniente hacer docenas de mapas separados que indiquen dónde puede crecer cada una. De acuerdo con eso, Golfari et al. (1978) dividieron el Brasil en 26 zonas bioclimáticas según su altura, clima y tipo de vegetación. Sobre la base de sus conocimientos de la distribución natural y de los resultados experimentales sugirieron qué especies deberían ser, en principio, apropiadas para cada zona. Para otros países y regiones se han trazado mapas análogos de las zonas bioclimáticas, con sus listas de especies más recomendables (p.ej. Poynton, 1979).
Hasta que se generalizó el uso de los ordenadores electrónicos, estas listas y mapas eran una de las formas más eficaces de clasificar la información existente acerca de las posibilidades de cada especie. A partir de 1980 se han estado ideando métodos computadorizados para facilitar la elección de especies. Webb et al. (1980) prepararon un compendio de información de las especies apropiadas para plantaciones tropicales y subtropicales. En su segunda edición revisada (1984), incluyeron información sobre taxonomía, origen natural, exigencias de clima y suelo, silvicultura, potencial productivo, función en el uso de la tierra, calidad de la madera, usos, características de la semilla y principales plagas y enfermedades de 173 especies. También elaboraron un programa computadorizado, llamado INSPIRE, que permite consultar toda esa masa de datos para averiguar qué especies son más apropiadas en cada ocasión. También en este caso se reconoció la importancia del clima y se incluyó información que podía indicar siete de los 21 factores que consultaba el programa (la altura fue incluida en el grupo de factores climatológicos para poder utilizarla cuando no se disponga de la temperatura). La finalidad del programa INSPIRE era facilitar a los investigadores la elección de las especies que convenía ensayar; los autores destacaron la necesidad de hacer pruebas in situ antes de lanzarse a plantar en gran escala.
Coníferas plantadas con fines experimentales
El programa INSPIRE constituyó un notable adelanto. Fue una de las primeras aplicaciones de un sistema que facilita verdaderamente el estudio de los recursos naturales. En primer lugar se hicieron versiones de ese programa para usarlo con ordenadores de gran tamaño y, más tarde, también para los microordenadores Apple II e IBM PC.
No obstante, el INSPIRE consulta una masa de datos que tiene las mismas limitaciones que todos los métodos antes usados para la elección de especies. No hay manera clara de enlazar las observaciones hechas en el lugar de origen, o extraídas de los experimentos, con la descripción resumida de las exigencias de cada especie. En el caso del clima, las estaciones meteorológicas rara vez se encuentran cerca de los lugares de procedencia o de las pruebas, por lo que es indispensable interpolar grosso modo las condiciones del clima.
LOS NUEVOS METODOS
La nueva metodología de análisis climatológicos que describe este artículo aprovecha progresos recientes en materia de interpolación que permiten estimar con cierta precisión las condiciones medias del clima en emplazamientos distantes de las estaciones meteorológicas (Hutchinson et al., 1984). Por ejemplo, en Australia se han analizado los datos procedentes de más de 1 000 estaciones en el caso de la temperatura, y de más de 7 000, en el caso del régimen de lluvias, para interpolar entre dichas estaciones superficies que permitan determinar los máximos y mínimos medios mensuales de temperatura con un error, en general, inferior a medio grado centígrado, si se conocen la latitud, la longitud y la elevación de cualquier punto dado. En el caso de la lluvia, la precisión es menor, pero, para la mayor parte del país, es posible determinar la media mensual con un error inferior al 10 por ciento.
Como han hecho notar Golfari y otros, la distribución natural de una especie da cierta idea de sus exigencias climatológicas, pero hay muchas especies que prosperan también en ambientes bastante diferentes. La nueva metodología intercala superficies cuyos datos corresponden a las condiciones en los lugares de origen y de prueba, encuentra las regiones en que el ambiente es apropiado y determina las condiciones que deben reunir los lugares en que se hayan de realizar los ensayos. En todo momento las superficies de clima interpolado permiten calcular esas condiciones con mucha mayor precisión de la que antes era posible.
Hay que empezar por analizar la distribución natural de una especie. Tómese como ejemplo Grevillea robusta, especie que tiene considerables posibilidades para la agrosilvicultura en Africa (Harwood, 1989). Su distribución natural en la costa oriental de Australia es bastante limitada (véase la Figura 1). Se han analizado las condiciones del clima en 25 emplazamientos naturales de los que se conocía la latitud, la longitud y la elevación (Booth y Jovanovic; 1988). Este análisis se llevó a cabo utilizando el programa BIOCLIM, ideado por Nix, Busby y Hutchinson (Nix, 1986), que se vale de superficies interpoladas para calcular las condiciones climatológicas medias de cada uno de aquellos emplazamientos. He aquí los límites entre los cuales se sitúan algunas de esas condiciones:
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Precipitación media anual |
720-1720 mm |
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Régimen de lluvias |
verano |
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Temperatura máxima media del mes más cálido 25,0-30,5°C |
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Temperatura mínima media del mes más frío |
2,0- 8,0°C |
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Temperatura media anual |
14,5- 0,0°C |
La separación de los límites de las condiciones climatológicas así determinadas es mucho mayor que la anteriormente estimada. Por ejemplo, Boland et al., (1984) habían calculado que los límites de la precipitación media anual eran 1 000 y 1 500 mm y los de la temperatura mínima media del mes más frío, 5 ó 6°C.
Como han señalado Golfari y otros, el cálculo de las condiciones reinantes en los lugares de origen natural, no es sino la primera fase del análisis de las exigencias climatológicas de una especie. Después, se usa el resultado de las pruebas para mejorar la descripción. Por ejemplo, G. robusta se da perfectamente en la estación experimental que el Consejo Internacional de Investigación en Agrosilvicultura tiene en Machakos, cerca de Nairobi. El clima es algo más seco y cálido que en el ambiente natural de G. robusta. Para tomar en cuenta este resultado, puede decirse que los límites de la precipitación media anual son 664 y 1 720 mm, y que la temperatura mínima media del mes más frío es 11,5°C. De este mismo modo pueden aprovecharse los datos obtenidos en centenares de lugares para describir con la máxima precisión posible las exigencias de clima. Por ejemplo, Booth et al. (1988) han analizado las exigencias de 12 importantes especies de eucalipto valiéndose de más de 1400 observaciones de lugares de origen y más de 400 observaciones de experimentos realizados en Africa. Interpolaron superficies para hacerse una idea de las condiciones reinantes en muchos de los lugares en que se pretendía hacer pruebas.
La información que se obtiene con las pruebas de campo se utiliza también para reducir el intervalo entre límites, del mismo modo que se usa para ensancharlo. Por ejemplo, existen manchas naturales de Eucalyptus grandis en zonas en que la temperatura mínima media del mes más frío es de -1°C. Sin embargo, lo cierto es que las plantaciones no prosperan si el mínimo queda por debajo de 3°C, por lo cual puede decirse que este límite es más apropiado para considerar que un lugar es apto para plantaciones. En el caso de algunas especies, las pruebas experimentales aportan tanta información que resulta suficiente para describir por completo las exigencias climatológicas de dichas especies.
Es muy conveniente contar con mapas que representen gráficamente las zonas apropiadas para plantaciones. Para Golfari y otros resultaba difícil producir un elevado número de mapas o modificarlos con frecuencia. Ahora es ya fácil hacerlos valiéndose de microordenadores. Es posible describir exactamente las exigencias de cada especie, en vez de obtenerlas por aproximaciones sucesivas. De este modo pueden referirse claramente los límites climatológicos a observaciones concretas en lugares de origen o de pruebas. Además, si es necesario se modifican rápida y fácilmente los mapas en cuanto se dispone de más información.
Para el trazado de los mapas se aprovechan también datos procedentes de programas de interpolación. Por ejemplo, se ha hecho un programa que permite describir el clima en más de 10 000 puntos de un cuadriculado, con separación de medio grado, que cubre toda Africa (Booth et al., 1989a). Utiliza información climatológica derivada del análisis de datos procedentes de más de 1100 estaciones meteorológicas. Puede describirse el clima de todos y cada uno de los seis factores de Webb et al., (1980; 1984). La Figura 2 muestra las zonas de Africa que satisfacen las exigencias de G. robusta determinadas analizando su distribución natural y los resultados obtenidos en Machakos. Las zonas que, según la Figura 2, son apropiadas por su clima, corresponden bastante bien a las regiones de Africa donde, en la práctica, se cultiva con éxito G. robusta (Harwood, 1989). Cuando se trata de un solo país, puede ser deseable un mapa más detallado. Por ejemplo, se ha elaborado un programa para microordenador que permite reseñar las condiciones del clima en 5 000 emplazamientos situados en un cuadriculado de 10 km de espaciado en Zimbabwe (Booth et al., 1989b). Se preparó con datos procedentes de más de 480 estaciones meteorológicas. El documento correspondiente describe cómo usar el programa para determinar los climas aptos y los óptimos, para plantaciones de Eucalyptus grandis. Se ha elaborado otro programa que proporciona información más detallada de algunos lugares concretos. Gracias al mismo es posible calcular para cualquier lugar situado dentro de las fronteras de Zimbabwe la temperatura máxima media mensual, la mínima media, la precipitación media y la evaporación media. Así se averiguan las condiciones climatológicas de cualquier lugar en que se piense hacer una plantación.
Plantación experimental de eucalipto en el Brasil
Tan útiles son estos programas que se elaboró uno análogo para la totalidad del mundo (Booth, 1990a). Contiene información sobre el clima de más de 15 000 lugares de todo el globo. Para Australia y Africa se usaron los datos de un cuadriculado interpolado con separación de medio grado. Pero para otros continentes de los que no existían datos para la interpolación de superficies apropiadas, hubo que usar las cifras obtenidas por estaciones meteorológicas. Contiene las exigencias referentes a los seis factores de Webb et al. (1980; 1984). En la pantalla del ordenador aparece el mapa mundial, con puntos verdes que indican los lugares que satisfacen todas las exigencias, y con puntos rojos en los lugares que no reúnen las condiciones deseadas. Pasando un puntero sobre un emplazamiento se obtiene con detalle toda la información que le corresponde. De este modo se verifica rápidamente si se cumplen las exigencias de clima y, en caso contrario, se busca donde las hay mejores, sin necesidad del análisis antes explicado. Por ejemplo, según Webb et al. (1984) las exigencias climatológicas de Eucalyptus camaldulensis (p.ej. Petford y Katherine) de origen septentrional son:
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Precipitación media anual |
250- 1250 mm |
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Régimen de lluvias |
verano |
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Duración de la temporada seca |
4-8 meses |
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Temperatura máxima media del mes más cálido |
28-36°C |
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Temperatura mínima media del mes más frío |
10-22°C |
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Temperatura media anual |
19-26°C |
El mapa que indica todos los lugares que cumplen esas condiciones fue mostrado al profesor Lindsay Pryor, experto en aclimatación de eucaliptos. Inmediatamente se dio cuenta de que convenía incorporar más emplazamientos en la India y el sudeste de Asia. Sugirió que, para empezar, se elevara la temperatura máxima media del mes más cálido a 40°C y el límite superior de la temperatura media anual a 28°C (véase la Figura 3). Es decir, que produciendo de este modo los mapas, es fácil obtener enseguida la opinión de expertos para refinar el análisis. Se ve inmediatamente cuáles son las consecuencias de cada descripción. Además, las personas conocedoras de alguna región en particular pueden participar en mejorarlas. Y lo que es más importante, resulta posible compartir la información en beneficio de la gente de muchos países.
El programa WORLD (Booth, 1990a) puso también de manifiesto la necesidad de añadir otro elemento a los seis valores climatológicos de Webb et al. (1980; 1984). Algunas regiones cuya temperatura mínima media del mes más frío es igual tienen muy diferentes temperaturas mínimas absolutas. Eso implica que ocasionalmente hay fuertes heladas cuyos efectos son devastadores para algunas especies. Por ejemplo, las heladas han causado grandes daños en algunas plantaciones de eucalipto del sudeste de los Estados Unidos, de algunos estados meridionales de la URSS (Georgia, Azerbaijan) y del centro de Italia. Para especies como éstas, es importante saber cuál es el límite absoluto de temperatura.
LIMITACIONES
Aunque los métodos reseñados son extraordinariamente útiles, tienen algunas limitaciones que conviene no olvidar. Los siete elementos del clima deben ser siempre tomados en cuenta conjunta y no aisladamente. Por ejemplo, tal vez se encuentre una cierta especie en dos estaciones, con 500 mm de precipitación anual y 10°C de temperatura media anual, y la otra con 1 500 mm de precipitación anual y 20°C de temperatura media anual. La planta crecerá donde la temperatura esté comprendida entre 10 y 20°C y la precipitación anual entre 500 y 1500 mm, pero no se desarrollará a 20°C con sólo 500 mm de precipitación anual.
Además de las condiciones del clima, es importante tomar en cuenta otros factores como son los suelos, las plagas y enfermedades, así como las exigencias socioeconómicas (FAO, 1984). En el pasado, las dificultades con que se tropezaba para reunir la información dificultaba el análisis detallado. En adelante resultará más fácil, por el hecho de que varias organizaciones están computadorizando todo el caudal de datos obtenidos en las pruebas (p.ej. Brown et al., 1989). Aunque los métodos fueron formulados valiéndose de especies australianas, eso no constituye una limitación, ya que son aplicables a cualquier especie. Cuando se dispone de un caudal suficiente de datos procedentes de la experimentación pueden describirse también las exigencias de clima de algunas procedencias o clones. Los métodos no son válidos sólo para especies exóticas. El análisis de las condiciones del clima en el área de distribución natural de una especie permite determinar qué especies nativas deben ser tomadas en cuenta para las pruebas.
Tal vez la mayor limitación de los métodos actuales es que sólo indican las zonas en que vale la pena ensayar una especie. En el mejor de los casos sugieren dónde el clima es óptimo. No predicen, sin embargo, cómo se dará una especie en un lugar determinado. Este es un problema más grave. En 1976 la FAO inició su proyecto de zonas agroecológicas, que formula métodos para evaluar las condiciones del suelo y del clima que exigen las especies de 1 2 importantes cosechas. Se utilizaron esos métodos para situar en cinco grandes regiones, en las que se encuentran 117 países en desarrollo, (FAO, 1978-81), las zonas muy apropiadas, apropiadas, marginalmente apropiadas e inapropiadas para cultivar. Ultimamente se ha elaborado un programa que combina el sistema de evaluación de suelos de la FAO con un modelo ideado por Hackett (1988) para evaluar el comportamiento de especies no tan bien conocidas (Booth, 1990b). Este programa evalúa las limitaciones de suelo, de clima y de tipo general en más de 10000 lugares de Africa. Simula cuáles son las condiciones que limitan el crecimiento. Aún falta mucho por hacer para redactar y ensayar las descripciones correspondientes a importantes especies arbóreas y lugares de origen. De todos modos, se necesitan modelos como éste para predecir no sólo dónde puede crecer cada árbol en particular, sino también en qué medida prosperará.
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