Más de 100 millones de rayos al año en los trópicos

Investigadores del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI) en Panamá han publicado mapas dramáticos que muestran la ubicación de los rayos en los trópicos en Global Change Biology.

Basado en datos de tierra y satélite, estiman que más de 100 millones de descargas eléctricas caen en tierra cada año y alterarán radicalmente los bosques y otros ecosistemas en la región entre el Trópico de Cáncer y el Trópico de Capricornio.

"Los rayos influyen en la capacidad de los bosques para almacenar biomasa y, por lo tanto, carbono, porque tiende a golpear los árboles más grandes", dijo Evan Gora, un becario postdoctoral en STRI que recientemente terminó su doctorado en la Universidad de Louisville. "Y los rayos también pueden ser muy importantes en los ecosistemas de sabana".

Debido a que los rayos son tan difíciles de estudiar, se han pasado por alto como agentes de cambio en los bosques tropicales, donde los investigadores enfocan su energía en perturbaciones más obvias como sequías, incendios y vientos fuertes.

En un estudio anterior, el primero en examinar los efectos de los rayos en un paisaje de bosque tropical, el mismo equipo descubrió que los rayos probablemente matan a la mitad de los árboles más grandes en un bosque panameño.

El ecologista tropical Steve Yanoviak, coautor del estudio y profesor de la Universidad de Louisville que estudiaba hormigas en el dosel del bosque tropical, y que a menudo pensaba en el papel de los rayos mientras trepaban árboles, invitó a los investigadores de rayos Jeffrey Burchfield y Phillip Bitzer de la Universidad de Alabama en Huntsville instalará detectores de rayos en la Estación de Investigación Barro Colorado Island de STRI.

"Descubrimos que un rayo daña un total de 23.6 árboles y mata a 5.5 de estos árboles en un año, en promedio", dijo Yanoviak.

Ahora el equipo pregunta cómo los rayos afectan los ecosistemas tropicales en todas partes. Gora dirigió el esfuerzo de mapear los recuentos de rayos basados en imágenes de la Red Global de Rayos de Earth Networks (ENGLN) en un mapa de ecosistemas tropicales creado usando categorías de cobertura terrestre del Programa Internacional de Geosfera-Biosfera y el sensor MODIS en Aqua y Terra.

Daños naturales

Basado en datos satelitales sobre las ubicaciones de los impactos y los efectos sobre el terreno en torno a 92 rayos, incluidos muchos del estudio anterior, Gora y sus colegas estimaron que los rayos dañan aproximadamente 832 millones de árboles tropicales cada año. Aproximadamente una cuarta parte de los árboles probablemente mueren a causa de sus heridas.

Distribución geográfica

Gora y sus colegas luego preguntaron si había una conexión entre la cantidad de rayos y el tipo de ecosistema, su biomasa y las variables climáticas como la lluvia y la temperatura. Descubrieron que los rayos eran más frecuentes en bosques, sabanas y áreas urbanas que en pastizales, matorrales y tierras de cultivo.

Los bosques que experimentan más rayos cada año tienen menos árboles grandes por hectárea, tal vez porque los árboles individuales grandes en estos bosques se destacan más, tasas más altas de rotación de biomasa leñosa (más biomasa arbórea muere cada año) y menos biomasa aérea total.

Pero quedan más preguntas candentes. Nadie sabe por qué algunos árboles sobreviven a los rayos mientras otros mueren, aunque es probable que los árboles hayan desarrollado formas de hacer frente a una amenaza tan común.

A medida que el cambio climático se acelera, el aire contaminado y caliente sobre las ciudades también puede aumentar el número de rayos allí. ¿Cuáles serán los efectos sobre la vegetación en las zonas urbanas?

"Esta es la mejor evidencia hasta la fecha de que los rayos son una perturbación importante que influye en la dinámica y estructura de los bosques tropicales", dijo la científica y coautora del estudio de STRI, Helene Muller-Landau, "Sospechamos que nuestro estudio subestima enormemente el efecto total de los rayos.

Los rayos pueden desempeñar un papel importante en el ciclo de la biomasa forestal / carbono no solo en los bosques tropicales sino también en otros ecosistemas tropicales ".

Referencia

Pantropical geography of lightning‐caused disturbance and its implications for tropical forests. Evan M. Gora, Jeffrey C. Burchfield, Helene C. Muller‐Landau
Phillip M. Bitzer, and Stephen P. Yanoviak. Global Change Biology.
https://doi.org/10.1111/gcb.15...
https://onlinelibrary.wiley.co...