Los bosques de pino Ponderosa en Sierra Nevada que fueron aniquilados por los escarabajos del pino occidental durante la megasequía de 2012-2015 no se recuperarán a las densidades previas a la sequía, lo que reduce un importante almacén de carbono atmosférico.
«Los bosques almacenan enormes cantidades de carbono atmosférico, por lo que cuando las plagas de escarabajos del pino occidental matan a millones de árboles, ese dióxido de carbono vuelve a la atmósfera», dijo Zachary Robbins, un posdoctorado en el Laboratorio Nacional de Los Álamos.
Robbins es el autor correspondiente de un nuevo artículo publicado en la revista Fronteras en Ciencias Ambientales sobre el carbono almacenado en pinos ponderosa vivos en la Sierra Nevada de California.
«También descubrimos que debido a que murieron tantos árboles durante la megasequía, hay mucho menos riesgo de otra gran mortandad este siglo porque los escarabajos descortezadores tendrán menos árboles anfitriones», dijo.
Una mezcla de impactos
Es una bolsa mixta, sin embargo. Los brotes de escarabajos del pino occidental impulsados por el cambio climático seguirán ocurriendo, lo que limitará la regeneración de los bosques después de la sequía.
«Alguna pérdida de carbono no se volverá a capturar en los árboles, pero menos árboles en el paisaje amortiguan la gravedad de los brotes del escarabajo del pino occidental», dijo Robbins. «El bosque parece alcanzar un equilibrio en cierto punto».
El escarabajo necesita una densidad mínima de árboles para soportar un crecimiento explosivo de la población. «Nuestro artículo encontró que a medida que los bosques alcanzan un cierto umbral de densidad de pinos ponderosa, se vuelven exponencialmente más propensos a sufrir una mortandad provocada por los escarabajos del pino occidental», dijo Robbins.
Las interacciones complejas entre el cambio climático, el clima, los árboles y los escarabajos están diezmando los bosques de ponderosa en California y en otros lugares. Durante la sequía de 2012-2015, se estima que 129 millones de árboles de varias especies murieron en Sierra Nevada.
¿Sumidero de carbono o fuente de carbono?
Como sumideros de carbono, los bosques secuestran o almacenan más de una décima parte de las emisiones de gases de efecto invernadero en los Estados Unidos. Los árboles pueden usar el aumento de carbono en el aire para crecer y así fijar más carbono en forma de madera.
«Si no hay perturbaciones, como un brote de escarabajos, entonces el carbono se almacena, pero cuando el escarabajo llega con las temperaturas más altas del cambio climático, sus poblaciones se desarrollan más rápidamente», dijo Chonggang Xu, científico principal de Los Álamos y un coautor del artículo. «Menos escarabajos mueren en el invierno debido a las temperaturas mínimas más cálidas».
Agregue la sequía provocada por el clima y «todo contribuye a brotes de escarabajos más frecuentes», dijo Xu.
«El ecosistema ha cambiado fundamentalmente por los efectos del cambio climático», dijo Xu. «Eso significa que el bosque no puede recuperarse al nivel de carbono anterior a la megasequía».
Durante un brote, millones de árboles mueren y comienzan a liberar carbono a la atmósfera a través de la descomposición microbiana.
Destructor del presupuesto de carbono
Xu dijo que es fundamental que el futuro presupuesto de carbono incluya los efectos en la regeneración forestal causados por brotes de escarabajos y otras perturbaciones como sequías e incendios. El presupuesto de carbono implica comprender cómo gestionar las emisiones de carbono para evitar un calentamiento catastrófico.
El aumento de las temperaturas también agrava los efectos de la sequía. «En el pasado, una sequía de tres años tendría un impacto sustancial en la mortalidad de los árboles», dijo Xu. «Pero en un futuro más cálido, una sequía de dos años podría tener consecuencias similares».
Robbins, Xu y sus colaboradores simularon bosques y dinámicas de escarabajos en 31 sitios donde predominan los pinos ponderosa en el centro y sur de Sierra Nevada. Para estudiar el crecimiento de los árboles, la regeneración y la mortalidad de fondo, modelaron la mortalidad y la fenología de los insectos (eventos biológicos cíclicos), la defensa de los árboles y los ataques de insectos.
Consideraron dos periodos, 2006-2018 y 2018-2100. El equipo usó datos de observaciones y modelos para simular el clima de cada sitio para 2006-2018 y solo usaron datos de modelos climáticos para las proyecciones de 2018-2100.
Brotes en California y más allá
El trabajo tiene implicaciones para los bosques ponderosa más allá de California.
«Muchas de las interacciones que describimos aquí son muy similares a las del oeste, donde hay temperaturas más cálidas que ayudan a las poblaciones de escarabajos y hay bosques densos de árboles estresados, que seguirán estresados por futuras sequías», dijo Robbins. «Eso aumentará el riesgo de brotes. Nuestro artículo es específico para California, pero es un problema fundamental y esperamos que se refleje en muchos bosques diferentes en todo el oeste de los Estados Unidos».
Xu y Robbins dijeron que sus resultados reflejan lo que los administradores de tierras saben desde hace muchos años: los pinos sobrepoblados son particularmente susceptibles a los brotes de escarabajos. A medida que aumenta la severidad de las sequías, es posible que los administradores deban reducir la densidad forestal mediante una gestión activa para mitigar el aumento del riesgo.
«Nuestra evidencia muestra que hay mucho que ganar con esos procesos de gestión proactiva», dijo Robbins.
En un artículo relacionado de 2022, Robbins, Xu y sus colaboradores publicaron un nuevo marco de modelado para evaluar el riesgo que representan los escarabajos descortezadores en muchos ecosistemas forestales bajo el cambio climático. Al sumar los efectos de las defensas de los árboles comprometidas (15 % a 20 %) y el aumento de las poblaciones de escarabajos descortezadores (20 %), el equipo determinó que entre un 35 % y un 40 % más de pinos ponderosa morirían a causa de los ataques de escarabajos por cada grado Celsius de calentamiento.
