Imagen de impacto de rayo desde un ángulo mucho más cercano y más bajo. Es mucho más fácil ver los árboles vecinos afectados. Las tormentas tropicales a menudo inician con una impresionante exhibición de pirotecnia, pero en gran medida, los investigadores han pasado por alto el papel de los rayos en los ecosistemas tropicales. Foto por Evan Gora.

En los trópicos, los rayos caen más de 100 millones de veces al año

por STRI

Investigadores del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI) en Panamá han publicado en Global Change Biology impresionantes mapas que muestran la ubicación de impactos de rayos en los trópicos. Basado en datos de tierra y satélite, estiman que más de 100 millones de estos impactos en tierra al año 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 tienden a impactar los árboles más grandes”, comentó Evan Gora, 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 fuertes vientos.

En un estudio anterior, el primero en examinar los efectos de los rayos en un paisaje de bosque tropical, el mismo equipo descubrió que en un bosque panameño, los rayos probablemente matan a la mitad de los árboles más grandes. 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 a menudo pensaba en el papel de los rayos mientras trepaba árboles, invitó a los investigadores de rayos Jeffrey Burchfield y Phillip Bitzer de la Universidad de Alabama en Huntsville a instalar detectores de rayos en la Estación de Investigación de STRI en Isla Barro Colorado.

“Descubrimos que, en promedio, un rayo impacta un total de 23.6 árboles y mata a 5.5 de estos árboles en un año”, comentó Yanoviak.

Ahora el equipo se 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 Espectro-radiómetro de Resolución Moderada (MODIS) de modelado climático.

Basado en datos satelitales sobre las ubicaciones de los impactos y los efectos sobre el terreno alrededor de 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 afectaciones.

Gora y sus colegas luego se 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 grandes individuales en estos bosques se destacan más, tienen tasas más altas de rotación de biomasa leñosa (más biomasa arbórea muere cada año) y menos biomasa aérea total.

Pero quedan más interrogantes 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.

Y, 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”, comentó la científica de STRI y coautora del estudio, 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: Gora, E.M., Burchfield, J.C., Muller-Landau, H.C., et al. 2020. Pantropical geography of lightning-caused disturbance and its implications for tropical forests. Global Change Biology, DOI: 10.1111/gcb.15227

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