jueves, 25 de enero de 2024

El estudio de los árboles para reconstruir el clima del pasado

Definición

La dendrocronología es la disciplina científica que estudia los cambios ambientales del pasado analizando los anillos de crecimiento anual de los árboles. Las series dendrocronológicas permiten la investigación en numerosos campos de la ciencia ya que constituyen un registro del tiempo y un archivo de los acontecimientos que ya sucedieron.

Estudiando los árboles se puede conocer el clima de los últimos siglos o los procesos implicados en la dinámica de un bosque en respuesta a la explotación humana o las perturbaciones naturales. La máxima de esta ciencia se constituye en su principio de uniformidad, que expone que lo que ha pasado en el pasado, puede volver a pasar en el futuro.

En esta técnica, cada anillo se corresponde aproximadamente con un año de vida del árbol y está basada en que tanto la variabilidad climática como el aumento del CO2 atmosférico quedan registrados en la madera durante el período de crecimiento del anillo anual de los árboles, reflejándose en variables como la anchura, la densidad o la composición isotópica de Carbono y Oxígeno del tronco. En los anillos se superponen muchas señales que reflejan las variaciones de todos aquellos factores internos y externos que influyen en el crecimiento de sus árboles.

Una característica clave de esta técnica es que solo se puede estudiar el clima que ocurrió cuando estaba vivo el árbol, es decir, se pueden estudiar tantos años como años son longevos los árboles que se estudian. No hace falta talar el árbol para observar sus anillos, sino que se suelen utilizar testigos de madera con una barrena especial o cortes de árboles caídos de forma natural. Esta técnica suele utilizarse con plantas leñosas porque son las que forman anillos de manera más regulares. Las muestras de madera deben estar en buenas condiciones para que se haya preservado la estructura de los anillos y, además, cada muestra debe tener un número mínimo de anillos (valores entre 30 y 80) según la zona que se quiera estudiar.

Para desarrollar esta técnica se tienen que conocer a priori las condiciones ambientales que han operado en el pasado y que han dejado su marca en largas tandas de anillos de los árboles del entorno. Cada tipo de anillo se corresponderá con un tipo de clima concreto en ese año de estudio. Para estar seguros de que las dataciones individuales de las secuencias de anillos son correctas, se lleva a cabo la comparación de las dataciones comprobando visualmente si existe o no una sincronía con los anillos característicos de todos los árboles de la misma especie y zona. Esta datación se basa en la sincronía que hay en el patrón de anillos característicos en los árboles que han crecido bajo las mismas condiciones climáticas durante un periodo común.

De esta forma se pueden datar los árboles y se obtienen cronologías maestras de árboles vivos en donde los anillos tienen una señal climática común. Así, pueden hacerse mejores predicciones de lo que ocurrió en otras zonas que presentan los mismos patrones o deducir el tipo de clima que se relaciona con el tipo de anillo correspondiente. En la siguiente imagen se puede como se comparan los anillos de los troncos a lo largo del tiempo para obtener cronologías maestras:


Resultados con esta técnica

Como ya se ha comentado, la señal climática gravada en los anillos de crecimiento de los árboles se puede utilizar para reconstruir el clima del pasado en otras zonas similares para periodos en los que no se dispone de registros meteorológicos. Para ello se superponen las cronologías obtenidas a partir de árboles vivos longevos con las de las las series obtenidas de maderas viejas y subfósiles, llegando a construir un estándar de referencia para las dataciones hechas con Carbono 14.

Con la dendrocronología se pueden sacar valores de muchas variables climáticas como la temperatura (tanto en la tierra como en la superficie del mar), las precipitaciones, la velocidad del viento o de fenómenos varios como los de El Niño y La Niña. Las reconstrucciones dendrocronológicas permiten evaluar los efectos del cambio climático sobre el crecimiento de los árboles en el contexto temporal de los últimos siglos.

Esta cuantificación de los efectos producidos sobre el crecimiento de los árboles se está utilizando como forma de predecir posibles respuestas de los bosques al aumento de la temperatura y de la variabilidad climática, así como para calcular probabilidades de pronósticos y riesgos ambientales.

Fiabilidad de los resultados

Es necesario saber para qué periodo es fiable la cronología obtenida porque no todas las series tienen la misma longitud y porque el grado de sincronización entre series puede variar y no ser significativo a lo largo del periodo cubierto por la cronología. Esta fiabilidad depende del número de series que intervengan en el modelo y del grado de sincronía entre ellas.

Para determinar la fiabilidad de una cronología se cuantifica la señal de la población expresada en la cronología maestra. Para ello se lleva a cabo una validación estadística de las dataciones de los anillos determinando el grado de sincronía entre series mediante el coeficiente de correlación con un nivel de significación entre el 95% y 99%.

Se construye una cronología fiable con el grosor de los anillos haciendo un promedio de todas las series individuales. Estas series individuales tienen que ser comparables entre sí, haciendo que su media sea constante para que todas las series tengan el mismo peso en el cómputo del promedio de todas las observaciones. La forma de realizar esto es mediante la estandarización de las series ajustándolas con una función matemática que recoja dicha tendencia.

Con todas las series individuales estandarizadas se hace una media ponderada que suaviza el valor de los años extremos para obtener la cronología maestra. Esta cronología es la que se puede utilizar para analizar las relaciones crecimiento-clima en las dataciones y sacar las conclusiones ya mencionadas.

Bibliografía

https://www.dicyt.com/noticias/el-estudio-de-los-arboles-permite-reconstruir-la-evolucion-del-clima

https://patrimonionatural.csic.es/dendrocronologia/

https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.portaluniciso.com%2Finfo%2FDENDRO.pdf&psig=AOvVaw0VNZG2WaPdk6jpDHKUk2nE&ust=1705081653652000&source=images&cd=vfe&ved=0CAgQrpoMahcKEwior8Li-dWDAxUAAAAAHQAAAAAQBA

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