Influencia del entorno arbóreo en las respuestas de crecimiento de Austrocedrus chilensis ante eventos climáticos extremos: Un estudio a nivel de rodal y vecindario en Patagonia norte

Abstract

La ocurrencia de eventos climáticos de sequía extrema ha aumentado tanto en frecuencia como intensidad, y se prevé que esta tendencia se pronuncie aún más en los próximos años, afectando de diversas formas a los ecosistemas terrestres. En muchos bosques los regímenes de disturbio se han visto alterados, siendo las anomalías climáticas uno de los principales factores de cambio en estos entornos. En particular, el crecimiento de los árboles ha resultado condicionado por estos eventos extremos, cuyas consecuencias varían desde una disminución temporal en el crecimiento, hasta la falta de recuperación total o incluso la muerte, lo que puede provocar cambios en la composición de especies. No obstante, las respuestas varían entre individuos, ya que estas reacciones dependen en gran medida de la especie y del sitio en el que se encuentran. En Patagonia norte distintas especies arbóreas han experimentado daño en su crecimiento, aunque la magnitud de ese daño ha variado entre especies y localidades. Estas diferencias en las respuestas a las condiciones climáticas son influenciadas por varios factores que actúan en distintos niveles. A nivel de la especie, las características genéticas, morfológicas y funcionales juegan un papel crucial. A nivel del entorno, las interacciones con otros individuos, en particular la relación con los árboles cercanos, pueden crear diferentes escenarios para enfrentar la variabilidad climática. Dado que Austrocedrus chilensis convive en distintos tipos de interacciones (intra- e inter-específicas), evalué cómo esta especie responde a las anomalías climáticas en diferentes composiciones forestales. El objetivo fue estudiar la importancia relativa de los factores ambientales, de sitio y locales sobre la respuesta de A. chilensis a la ocurrencia de sequías extremas recurrentes en Patagonia Norte, y cómo esta respuesta resulta diferente según el entorno en el que crece. Como hipótesis de trabajo propuse que el patrón de respuesta de A. chilensis a sequías extremas estará determinado por factores del entorno inmediato, que actúan de manera diferencial según las configuraciones del rodal. Esto sugiere que tanto el rodal como el vecindario son factores clave en la predicción de la respuesta de la especie ante las condiciones climáticas proyectadas para la región. Además, la respuesta de los individuos de A. chilensis que crecen en estratos inferiores (subdosel), dependerá de la magnitud de la liberación en su crecimiento, producto de la declinación de las especies con las que cohabitan en el dosel. Para cumplir el objetivo y poner a prueba la hipótesis propuesta apliqué un enfoque dendroecológico recolectando muestras de crecimiento secundario de individuos creciendo en tres tipos de composiciones (pura, mixta y diversa) representativas de las distintas configuraciones arbóreas en que crece A. chilensis en Patagonia norte. Adicionalmente, utilicé variables que describen el vecindario arbóreo próximo y colecté muestras de crecimiento de árboles en posiciones intermedias (subdosel). El estudio de A. chilensis en las distintas conformaciones de rodales en los bosques mésicos y húmedos de Patagonia norte fue esencial para evaluar su estado actual, anticipar su respuesta a futuros cambios ambientales y tomar decisiones informadas para su conservación y manejo sostenible. A pesar de la incertidumbre climática futura, es posible afirmar que A. chilensis tiene una mejor capacidad de enfrentar las sequías cuando coexiste con otra especie arbórea. Esta ventaja se evidenció en los distintos niveles de análisis. Primero, a nivel de rodal, el crecimiento en composiciones forestales con presencia de alguna otra especie del bosque andino-patagónico mostró una tendencia positiva. Luego, a nivel del vecindario, se reafirmó que tanto las interacciones como las características del micrositio podrían resultar fundamentales para entender las respuestas de los árboles. Además, demostré que A. chilensis es significativamente sensible a eventos climáticos extremos, tanto húmedos como secos, los cuales determinan su trayectoria de crecimiento a lo largo del tiempo. Las consecuencias de los eventos climáticos quedaron registradas en los árboles con distintos grados de respuesta, condicionados en gran parte por su posición en el dosel y ubicación en las distintas composiciones. En el caso de los individuos de subdosel de A. chilensis en rodales con daño y mortalidad de la especie acompañante (Nothofagus dombeyi), las sequías representaron una oportunidad, ya que los pulsos de crecimiento reflejaron una respuesta a la modificación de la capa superior. Esto refuerza la idea de que los disturbios son un agente importante de cambio en los ecosistemas donde A. chilensis habita. Dadas las características de las especies con las que convive, la continuidad de las condiciones cambiantes requiere monitoreo y consideración en el futuro. En un contexto de cambio climático, con impactos evidentes tanto en la especie focal, debido a su significativa sensibilidad, como en las acompañantes, el estudio de las condiciones de sitio y locales es clave para comprender los patrones de respuesta. En resumen, los hallazgos de este estudio destacaron la resiliencia de A. chilensis ante la variabilidad climática y subrayaron la importancia de las interacciones ecológicas y las características del entorno en las respuestas de los árboles. Estos resultados resultan clave para guiar estrategias de manejo sostenible y conservación en la región.

The frequency and intensity of extreme drought events have increased, a trend that is expected to become even more pronounced in the coming years, with significant impacts on terrestrial ecosystems. In many forests, disturbance regimes have been altered, with climatic anomalies being a major driver of change in these environments. Tree growth, in particular, has been strongly influenced by these extreme events, with consequences ranging from temporary growth reductions to incomplete recovery or even mortality, potentially leading to shifts in species composition. However, responses vary among individual trees, as these reactions depend heavily on the species and the specific site conditions. In northern Patagonia, various tree species have experienced growth declines, though the severity of this damage has varied across species and locations. Multiple factors operate at different leves shaping different responses to climatic conditions. At the species level, genetic, morphological, and functional traits play a critical role. At the environmental level, interactions with other individuals, particularly the relationships with neighboring trees, can create diverse scenarios for coping with climatic variability. Given that Austrocedrus chilensis coexists within various types of interactions (both intra- and interspecific), I evaluated how this species responds to climatic anomalies across different forest compositions. The objective was to examine the relative importance of environmental, site, and local factors on the response of A. chilensis to recurrent extreme droughts in northern Patagonia, and to assess how this response varies depending on the environment in which the species grows. As a working hypothesis, I proposed that the response pattern of A. chilensis to extreme droughts is primarily influenced by factors in the immediate environment, which vary according to stand configurations. This suggests that both stand composition and neighborhood dynamics are key in predicting the species' response to future climatic conditions in the region. Additionally, I hypothesize that individuals of A. chilensis growing in the lower strata (subcanopy) will be influenced by the extent of growth release that occurs following the decline of coexisting species in the canopy. To test this hypothesis and achieve the objective, I employed a dendroecological approach, collecting secondary growth samples from trees growing in three types of forest compositions (pure, mixed, and diverse) representative of the various stand structures in which A. chilensis occurs in northern Patagonia. I also collected data on the characteristics of the surrounding tree neighborhood and obtained growth samples from trees in intermediate positions (subcanopy). The study of Austrocedrus chilensis in various stand configurations within the mesic and humid forests of northern Patagonia was crucial for assessing its current status, anticipating its response to future environmental changes, and guiding conservation and sustainable management decisions. Despite uncertainties about future climate conditions, the findings suggest that A. chilensis has a greater capacity to cope with drought when coexisting with other tree species. This advantage was observed at multiple levels of analysis. First, at the stand level, growth in mixed forest compositions with other Andean-Patagonian species showed a positive trend. Then, at the neighborhood level, interactions with surrounding trees and microsite characteristics were shown to be key in understanding tree responses. Furthermore, the study demonstrated that A. chilensis is significantly sensitive to extreme climatic events, both wet and dry, which play a critical role in shaping its growth trajectory over time. The consequences of climatic events were recorded in the trees, showing varying degrees of response largely influenced by their position and location. For Austrocedrus chilensis individuals in the sub-canopy of stands where damage and mortality occurred in the companion species (Nothofagus dombeyi), droughts presented an opportunity. Growth pulses in these individuals reflected their response to changes in the upper canopy layer. This supports the idea that disturbances are key agents of change in ecosystems where A. chilensis is found. Given the dynamics with its coexisting species, the continuation of such changing conditions calls for ongoing monitoring and consideration in the future. In the context of climate change, with evident impacts on both the focal species due to its marked sensitivity and its companion species, studying site and local conditions is essential for understanding response patterns. In summary, this study highlights the resilience of Austrocedrus chilensis to climate variability and emphasizes the importance of ecological interactions and environmental factors in shaping tree responses. These findings are crucial for guiding sustainable management and conservation strategies in the region.