Reforestación y Regeneración Natural

Ximena Palomeque, Selene Báez y Hans Verbeeck describen las investigaciones en curso sobre la idoneidad de las especies de árboles nativos para restaurar sitios degradados en los Andes del sur. Ximena es Profesora de la Facultad de Agricultura e investigadora del Departamento de Recursos Hídricos y Ciencias Ambientales de la Universidad de Cuenca en Ecuador. Selene es profesora asociada en el Departamento de Biología de la Escuela Politécnica Nacional de Ecuador y Hans Verbeeck es profesor en la Facultad de Ingeniería en Biociencias del Departamento de Medio Ambiente de la Universidad de Gante en Bélgica.

En las últimas décadas, numerosos acuerdos internacionales y regionales han formado la base para implementar acciones de restauración, estableciendo metas y objetivos ambiciosos para revertir la degradación de los bosques tropicales. Por ejemplo, Ecuador se ha fijado el objetivo de restaurar 30.000 hectáreas entre 2022 y 2025 como parte del Programa Nacional de Restauración del Paisaje, que incluye tanto la regeneración natural, a veces denominada “restauración pasiva”, como la reforestación, una forma de “restauración activa”. Sin embargo, lograr beneficios duraderos en términos de conservación de la biodiversidad, almacenamiento de carbono y otros servicios ecosistémicos requiere una orientación científica sólida para garantizar la implementación de las mejores prácticas de restauración posibles para ecosistemas tan complejos como los que se encuentran en las montañas de los Andes tropicales, uno de los puntos críticos de biodiversidad del mundo, repartidos en varios países con megadiversidad, incluido Ecuador.

Los paisajes forestales andinos se caracterizan por complejos mosaicos de diferentes tipos de cobertura terrestre en escalas espaciales relativamente pequeñas. Las experiencias pasadas en restauración nos han enseñado que la recuperación forestal puede ser rápida y dar lugar a bosques diversos, pero puede verse ralentizada e incluso obstaculizada por prácticas históricas de uso de la tierra. En particular, los competidores agresivos como los pastos no nativos invasores (p. ej., Festuca arundinacea , Setaria sphacelata , ambos introducidos como forraje para el ganado) y el helecho cosmopolita (p. ej., Pteridium arachnoideum) a menudo impiden la recuperación natural de los bosques, especialmente en los pastizales abandonados. o áreas que han sido quemadas repetidamente. Además, el uso histórico de especies arbóreas introducidas y de rápido crecimiento para la reforestación en la región andina ha llevado a extensos monocultivos de Pinusspp., Eucalyptus spp. o Acacia spp., que han tenido consecuencias desastrosas para la biodiversidad local al alterar profundamente los ecosistemas. dinámica. Dada la necesidad de información sobre prácticas de reforestación eficientes y efectivas utilizando especies de árboles nativos de los Andes del Ecuador, una gran parte de nuestro programa de investigación tiene como objetivo abordar lagunas críticas de conocimiento y proporcionar pautas claras para prácticas y políticas de reforestación exitosas.

Hasta cierto punto, el uso extensivo de especies no nativas para la reforestación refleja nuestro conocimiento limitado de la diversidad y el potencial de las especies andinas nativas cuando se plantan intencionalmente. Esta brecha de conocimiento ha dificultado la producción de semillas y plántulas adecuadas para su uso en proyectos de reforestación locales. Aunque se han logrado algunos avances en la última década, todavía falta una comprensión integral de los requisitos de germinación y las tasas de establecimiento de las plantas después de la plantación de las especies de árboles nativos andinos más comunes. Para cerrar esta brecha de conocimiento, el Laboratorio de Ecología Forestal y Semillas de la Universidad de Cuenca , investigadores del Departamentode Biología de la Escuela Politécnica Nacional del Ecuador , el Departamento de Biología de la Pontificia Universidad Católica del Ecuador y el CAVELab de la Universidad de Gent ( UGENT) en Bélgica colaboran para explorar diversos aspectos de la reforestación utilizando árboles y arbustos nativos. Hasta la fecha, hemos recopilado datos experimentales sobre más de 25 especies leñosas andinas, centrándonos en la propagación de semillas en condiciones de laboratorio y vivero, así como en el comportamiento de plántulas trasplantadas en tierras degradadas.

Como progresión natural, ahora estamos realizando investigaciones experimentales para evaluar cómo se desempeñan en el campo diferentes especies de plantas nativas trasplantadas a través de gradientes ambientales. Además, estamos evaluando el potencial de secuestro de carbono y recuperación de la biodiversidad en proyectos de reforestación anteriores, considerando factores como diferentes tipos de perturbaciones humanas, condiciones ambientales y atributos a escala del paisaje. Nuestros hallazgos indican que los paisajes con una alta cubierta forestal natural tienen tasas mejoradas de biomasa aérea y acumulación de biodiversidad, gracias a una mayor supervivencia de árboles, reclutamiento de árboles jóvenes y dispersión de semillas de animales. Además, como se esperaba, las áreas reforestadas no perturbadas se recuperan más rápido que las áreas sujetas a ganadería ocasional. Estos enfoques de investigación abarcan diversos niveles de organización biológica y emplean una variedad de herramientas de investigación para estudiar y comparar especies de plantas, comunidades de plantas y procesos ecosistémicos.

Actualmente, nuestros principales proyectos de investigación sobre ambos enfoques de restauración, “activo” y “pasivo”, están liderados por estudiantes de doctorado. En 2020, Franklin Marin, estudiante de doctorado en CAVELab , UGENT, Bélgica, inició un experimento de reforestación a gran escala a lo largo de un gradiente de elevación de 2000 m snm en el sur de Ecuador. Este experimento implicó la plantación de más de 7.000 individuos de cinco especies leñosas nativas, a saber, Oreocallis grandiflora , Hedyosmum luteynii , Weinmannia fagaroides , Morella pubescens y Vallea stipularis . Las bases para el experimento se sentaron dos años antes, cuando recolectamos y germinamos semillas de un grupo diverso de árboles madre. Se implementaron cuatro tratamientos, incluida la eliminación de pasto y la sombra artificial, para examinar sus efectos sobre la supervivencia, el rendimiento y la plasticidad de rasgos a nivel de especie de las plántulas. Se instalaron estaciones meteorológicas en cada sitio de estudio para monitorear las condiciones que podrían influir en el rendimiento de las plántulas a lo largo del tiempo. Este estudio tiene como objetivo arrojar luz sobre la idoneidad de las especies nativas para proyectos de reforestación en sitios con diferentes condiciones ambientales y competencia interespecífica. Además, buscamos obtener información sobre los rasgos funcionales que hacen que las especies de árboles sean especialmente adecuadas para las primeras etapas de recuperación forestal, lo que puede permitirnos generalizar nuestros hallazgos a una gama más amplia de especies de árboles andinos en escenarios de regeneración natural o reforestación.

Un proyecto de investigación paralelo dirigido por Gabriela Maldonado, estudiante de doctorado de la Universidad de Cuenca, explora la composición funcional y la diversidad de plantas leñosas a lo largo de gradientes de perturbación antropogénica y en diferentes condiciones ambientales. Gabriela lleva a cabo un experimento de reforestación utilizando varias especies clave (p. ej., Oreocallis grandiflora ), con rasgos funcionales (p. ej., formación de raíces en racimo) que podrían facilitar el establecimiento de diversos conjuntos de especies en escenarios de regeneración natural o reforestación. Estos “núcleos de restauración” podrían desempeñar un papel crucial en el restablecimiento de redes de polinizadores en ecosistemas restaurados, particularmente porque algunas de estas especies son recursos esenciales para los colibríes. Su investigación se realiza en el marco de la Red Experimental de Ecología y Restauración , proyecto EXPER-NET , en el que también participan investigadores del Instituto Federal Suizo de Investigaciones (WSL) y la Universidad del Azuay.

Los proyectos de investigación en curso también han contribuido a la formación científica y al intercambio cultural en el que participan numerosos estudiantes de maestría y decenas de estudiantes universitarios. Nuestro objetivo es ampliar nuestro impacto en la capacidad científica de los estudiantes ecuatorianos e internacionales ampliando nuestras colaboraciones con grupos científicos con sede en Alemania, Reino Unido, Suiza y Estados Unidos, así como fomentando programas de intercambio y cursos de verano de campo que se centren en temas específicos de la montaña. ecología forestal y ecología de restauración.

Destacamos la importancia de las colaboraciones científicas internacionales y los socios financieros (principalmente VLIR-UOS , Bélgica) para catalizar esta iniciativa de investigación. Estas interacciones nos han permitido realizar investigaciones innovadoras en el contexto de la restauración, con implicaciones directas para las prácticas de restauración y la formulación de políticas. Debido a la necesidad de información científica sólida para fomentar la regeneración natural y la restauración práctica de los bosques andinos, varias instituciones nacionales e internacionales se han convertido en estrechos aliados de nuestro grupo de investigación. Estas organizaciones comprenden ONG locales e internacionales, fondos de agua, empresas productoras de electricidad como BOS+, MCF, FONAPA , CELEC , ELECAUSTRO y – más recientemente – el Jardín Botánico de Missouri