Nueva Zelanda: incendios y transformación de sus paisajes desde los maoríes.

Nueva Zelanda es un país fascinante y tremendamente atractivo, por razones muy diversas. Ya sea por sus grandiosos escenarios naturales -los Alpes del Sur con sus glaciares, los paisajes volcánicos, las costas, los fiordos-, sus maravillas y curiosidades naturales -multitud de animales y plantas endémicos, únicos y curiosos como el kiwi, la kea, los tuátaras, bosques de origen antiquísimo...-, su equipo nacional de rugby -"The All Blacks"-, la cultura maorí -con sus famosas hakas popularizadas por el equipo de rugby- o la grabación del Señor de los Anillos -algunos de los exteriores se grabaron aquí-, Nueva Zelanda es un destino que muchos tendremos en mente para futuros viajes.

Biogeográficamente constituye un lugar del máximo interés. Una gran parte de las especies animales y vegetales que pueblan este territorio son exclusivas del mismo, presentando una gran originalidad y permitiendo trazar los procesos evolutivos que han permitido la diversificación de ciertos seres vivos. Así, por ejemplo, las hayas del Hemisferio Sur (género Nothofagus) se encuentran actualmente distribuidas en la parte meridional de Sudamérica y Australasia (Nueva Zelanda, Australia, Nueva Guinea y Nueva Caledonia) y se han encontrado fósiles en la Antártida, lo cual sugiere que los ancentros comunes a las especies actuales ya estaban presentes cuando Gondwana, la masa continental que aglutinaba Sudamérica, África, la Antártida y Australasia-la India y Arabia, comenzó a desintegrarse, durante el Mesozoico (desde hace unos 185 millones de años).

Una vez nos hemos aproximado a los valores naturales que presenta este archipiélago, vamos a intentar profundizar en el inicio de la importante transformación del paisaje natural que actualmente presenta Nueva Zelanda (deforestación, especies invasoras...) desde que comenzó la ocupación humana hace unos 700-800 años. Antes del inicio de la ocupación humana, Nueva Zelanda estaba cubierta por bosques en un 85-90 % de su superficie, quedando los matorrales y las comunidades herbáceas limitados a zonas por encima del límite del arbolado. En la Isla Sur, los bosques debieron ser bastante cerrados y dominados por Nothofagus en los lugares más húmedos y elevados y por Podocarpaceae (un conjunto de coníferas australes: Dacrydium cupressinum, Prumnopitys spp., Dacrycarpus dacrydioides, Podocarpus spp., Halocarpus spp., Phyllocladus alpinus) en los sitios más secos situados en cotas más bajas. Los maoríes, pueblo de origen polinesio, llegaron a Nueva Zelanda en fechas bastante recientes, en torno a 1280 d.C. Se sabe que tras su llegada a la Isla Sur se produjo la deforestación del 40% de los bosques originales, que fueron sustituidos por pastos de herbáceas amacolladas (su aspecto se asemeja a jorobas sobre el terreno) y matorrales-helechares. Tras la llegada de los europeos a mediados del s. XIX d.C. se produjo la transformación de esas formaciones de matorral en zonas de pasto dominadas por especies europeas introducidas y que permitían la cría de ganado de origen europeo.

En prácticamente todos los rincones del mundo el fuego ha sido la principal herramienta para abrir claros en la vegetación y permitir el desarrollo de actividades humanas como la agricultura y el pastoreo. Un hecho ampliamente demostrado es que a menudo la intensificación en el uso del fuego por parte de las comunidades humanas va unida a oscilaciones climáticas que facilitan la expansión de esos incendios. David B. McWethy et al. (2010, PNAS) se plantearon en su estudio paleoecológico conocer el alcance de las modificaciones que sufrió el medio neozelandés con la llegada de las diferentes oleadas de colonización humana (maoríes, europeos), qué cambios se produjeron en los regímenes de incendios y si estos guardaron alguna relación con cambios climáticos.

Estos investigadores desarrollaron un trabajo muy importante, ya que analizaron hasta 16 secuencias sedimentarias procedentes de otros tantos lagos y turberas distribuidas a lo largo y ancho de la Isla Sur neozelandesa, abarcando todo el rango de condiciones climáticas y fisiográficas actuales. A partir de ellas reconstruyeron los regímenes de incendios analizando el registro de partículas de carbón macroscópicas asociado a esos incendios pasados, la estabilidad de las laderas y procesos erosivos midiendo la susceptibilidad magnética del sedimento y diversos parámetros de geoquímica, y las variaciones en las condiciones de los lagos a partir del registro de diatomeas y Chironomidae.

En cuanto a los resultados de este trabajo, el registro de carbones sedimentarios muestra que durante los doscientos años de la llegada de los maoríes aumentó de forma exagerada el número de incendios, registrándose entre 1 y 3 eventos (que pueden incluir uno o más fuegos cada uno) cada siglo. Este proceso no fue sincrónico en toda la isla pero se produjo en todo el territorio salvo en los enclaves más húmedos o donde la presencia de barreras naturales pudo dificultar la expansión del fuego por el territorio. Este periodo de alta recurrencia y severidad de incendios no estuvo asociado en ningún caso con las variaciones climáticas registradas en Nueva Zelanda en anillos de árboles y estalactitas en cuevas. Los densos bosques originales fueron sustituidos por helechares y matorrales y no se recuperaron ni durante el transcurso de los siglos siguientes. Tras este periodo inicial, durante el periodo Maorí tardío descendió la incidencia del fuego en el paisaje neozelandés, para después volver a incrementarse su utilización por parte de los colonos europeos. D este modo, todo apunta a que estos incendios fueron los responsables de la importante tasa de deforestación registrada en Nueva Zelanda tras la llegada de los maoríes. La deforestación trajo consigo un aumento en la inestabilidad de las laderas y procesos erosivos que han quedado registrados en los sedimentos. Los maoríes aclararon de forma notable los cerrados bosques de la Isla Sur para establecer paisajes en mosaico que favorecían de forma notable su economía, mientras que los europeos culminaron este proceso transformando esos matorrales y pastos amacollados en pastos más favorables a su ganado.

La escasa respuesta de los bosques neozelandeses tras los incendios puede ir ligada al hecho de que son formaciones que se han desarrollado bajo condiciones húmedas y frescas que no favorecieron las igniciones naturales que desencadenasen incendios. Así, las especies que componían esos bosques carecían casi por completo de adaptaciones al fuego, mostrando cortezas delgadas, poca capacidad de rebrote y semillas vulnerables al fuego.

Mapa con la Isla Sur de Nueva Zelanda y la localización de los diferentes lagos y turberas estudiados. Los histogramas representan la tasa de acumulación de partículas de carbón (nº de partículas que se depositan sobre un cm2 en un año), que es una medida de la incidencia del fuego en un lugar. La banda gris señala el momento del inicio del poblamiento maorí esta isla. En la parte inferior derecha se puede apreciar el histograma sintético donde se aprecia el aumento de los incendios durante el periodo maorí, la estabilización durante el periodo maorí tardío y el repunte en el uso del fuego al inicio de la colonización europea. Tomado de McWethy et al. (2010) PNAS

La paleoecología y el declive en las poblaciones de ciertos árboles

Sobre este asunto trata el siguiente vídeo, en concreto se aborda el declive y casi extinción de los robles y las coníferas del género Tsuga en el este de Estados Unidos hace unos 5500 años, sus posibles causas y qué relación puede guardar este proceso con lo que ocurre en el presente y puede ocurrir en el futuro.

 Además se explican de una forma muy didáctica algunos aspectos sobre el estudio paleoecológico que a menudo no son fáciles de entender, con esa habilidad que tienen los norteamericanos para divulgar ciencia de una forma sencilla (bueno, relativamente). La única posible pega que puede tener, que es en inglés.¡A disfrutarlo!

http://www.cctv.org/watch-tv/programs/secrets-mud-hemlock-mystery

Consecuencias de las extinciones de megafauna en Norteamérica

Uno de los temas científicos que más me apasiona en los últimos tiempos (aparte de mis propios trabajos, claro está ;-)) es la evolución ambiental de Norteamérica al final del último ciclo glacial. Durante este periodo (hace entre 17000 y 9000 años) se producen una serie de situaciones realmente originales, fundamentalmente la conocida como "extinción o colapso de megafauna" y la presencia dominando el paisaje de bosques que carecen de análogos modernos (es decir, que en la actualidad no encontramos nada similar en ninguna parte del globo). Los cambios que se registran en la vegetación son especialmente rápidos hace entre 13 y 10 mil años. Pasemos a ver en qué consistieron y cómo se produjeron todas estas situaciones y si pudiera existir alguna relación entre ellas. Para ello, seguiremos los resultados y razonamientos expuestos en Gill et al. (2009, Science, http://www.geography.wisc.edu/faculty/williams/lab/pubs/Science%202009%20Gill.pdf).

La extinción de megafauna en Norteamérica consiste en una oleada de extinciones que azotó América del Norte eliminando más de la mitad de sus especies de mamíferos con un peso superior a 32 kg y causando la desaparición completa de aquéllas con un peso superior a la tonelada. Las causas de este proceso se considera que pudieron ser los cambios climáticos y la caza por parte de los seres humanos, que actuaron muy probablemente de forma conjunta. Una hipótesis bastante sugerente fue que el impacto de un meteorito hace unos 12900 años pudo causar esta extinción masiva, pero ha sido duramente criticada (en PNAS se puede seguir toda esta polémica con detalle).

Por otra parte, las comunidades vegetales sin análogos actuales se infieren a partir del registro polínico, donde se observa una extraña mezcla de árboles caducifolios propios de climas templados (fresnos, olmos, carpes...) con coníferas características de climas fríos (píceas, alerces...).

La forma en que se desarrollaron los acontecimientos sugiere que debieron existir relaciones causales entre la extinción, la existencia de esas comunidades vegetales y la rapidez de los cambios vegetales ocurridos. Para abordar estas cuestiones, el equipo de investigadores que comentábamos utilizó el registro sedimentario de varios lagos en el norte de los Estados Unidos. En esos registros sedimentarios evaluaron la composición de la vegetación mediante análisis polínicos, la abundancia y/o severidad de los incendios a través del registro de carbón sedimentario, y la abundancia de herbívoros de gran tamaño utilizando la abundancia de esporas del hongo Sporormiella, que suele poblar los excrementos de los herbívoros.

Representación de los principales resultados de Appleman Lake (Indiana), donde se aprecia la evolución de la vegetación (coníferas y frondosas propias de las formaciones sin análogos, distintos tonos de verde), las poblaciones de herbívoros (estimadas a partir de la curva azul) y los incendios (utilizando carbones, curva negra) (Gill et al., 2009, Science)

En el lago estudiado con mayor detalle, Appleman Lake, se aprecia que Sporormiella es abundante hasta hace 14.800 años, cuando comienza un acusado descenso que hace que a partir de hace 13.700 años este hongo muestre un registro muy escaso que sugiere un declive muy acusado en las poblaciones de grandes herbívoros americanos, que se extinguirían finalmente hace unos 13-11,5 milenios. Las comunidades vegetales sin análogos en la actualidad se desarrollaron a partir de hace unos 13700 años, justo después del descenso en las poblaciones de herbívoros (que indica Sporormiella), y se caracteriza por un aumento en la representación de fresnos y carpes, que pasan a acompañar a las ya establecidas píceas. Estos bosques persistieron hasta hace unos 11900 años, cuando fueron desplazados por pinares y posteriormente por robledales durante el Holoceno inicial (10500 años). Respecto a los incendios, hasta hace unos 14300 años los incendios bien fueron muy escasos o la biomasa acumulada no era suficiente para producir grandes cantidades de carbón. Entre esta fecha y hace 10700 años tuvo lugar una fase en la cual se produjeron varias fases de incendios coincidiendo con el descenso en la representación de Sporormiella y los cambios en la vegetación regional.

A partir de estos resultados se puede afirmar que la desaparición de los grandes herbívoros se produjo de forma progresiva y no completamente repentina (desestimándose por tanto la hipótesis de un impacto extraterrestre) y liberó probablemente de una importante carga pastante a una serie de árboles caducifolios (que son preferidos por los herbívoros), permitiendo de esta forma la expansión de sus poblaciones y el establecimiento de los bosques sin análogos actuales. Asimismo, la acumulación de una creciente biomasa no consumida por los herbívoros favoreció el aumento en los incendios que se registra en toda esta zona a partir de hace unos 14000-13000 años. Sin embargo, uno de los grandes interrogantes en la paleoecología norteamericana, discernir las causas finales de la extinción de megafauna, climáticas y/o humanas y en qué grado cada grupo de ellas, queda a la espera de respuestas definitivas.