Grupos de investigación

Análisis de la evolución biogeográfica de áreas nuevas

El equipo, siguiendo la experiencia previa (Muñoz et al., 2005), establecerá parcelas para el control estacional de la sucesión de facies paisajísticas a partir de un monitoreo detallado y permanente de una serie de atributos y variables de la vegetación que las ocupa (Del Moral, Grishin, 1999; Matteucci y Colma, 1982; Halpern y Harmon, 1983; Frenzen et al., 1988; Molina, 2000; Kristensen et al. 2003; Lawrence y Ripple, 2000).

La metodología de trabajo se aplicará sobre las terrazas que forman los afloramientos de materiales hidrovolcánicos recientes, a distintas altitudes y en sitios representativos de las distintas condiciones de depósito, ambientales y de respuesta en cada estratovolcán. El método consta de los siguientes pasos: a) Selección y georeferenciación de los sitios de muestreo en un SIG; b) Determinación del número de muestras necesarias, a partir de la técnica estadística de la Serie de Poisson, aplicada a los datos de densidad de individuos; c) Ubicación y delimitación de parcelas en unidades homogéneas y relativamente poco intervenidas, cuyas dimensiones serán determinadas mediante el método del “Área Mínima de Muestra”; d) Realización de inventarios referentes a la estructura vertical y horizontal de las comunidades vegetales según los criterios de Braun-Blanquet (1977); e) Análisis fitosociológico basado en la taxonomía de plantas por medio del sistema de Cronquist (1981), definición de comunidades y asociaciones vegetales por medio del método TWINSPAN (Hill, 1979), distribución florística por grupos de especies en atención a la forma de vida y de crecimiento de las plantas y evaluación de diversas variables (cobertura, densidad, riqueza, diversidad, frecuencia, porcentaje de contribución, proximidad entre individuos, productividad, biomasa e índice de crecimiento); f) Análisis de las dependencias de la vegetación respecto de diversas variables ambientales (altitud; luminosidad; morfología y composición de los depósitos; profundidad, textura y pedregosidad del suelo; dinámica de laderas, etc.). g) Aplicación de métodos de análisis multivariado del tipo Canonical Correspondence Analysis (Ter Braak, 1986) para reconocer y evaluar los factores ambientales que son claves para la distribución y sucesión de facies; h) Modelización de la sucesión del paisaje a partir de la identificación de facies progresivas y regresivas y de su evaluación mediante índices de similaridad proporcional para cada grupo y periodo (Pielou, 1977), clasificándose las unidades de paisaje conforme a un esquema jerárquico que permite la correlación de tipos de paisajes, según sus contenidos, estructuras y dinámicas (Del Moral, Grishin, 1999). i)Establecimiento de la variabilidad estacional, a partir de análisis de correlación entre las variables vegetales y las fluctuaciones ambientales.

Para estimar las pérdidas de vegetación debidas a los eventos hidrovolcánicos, así como evaluar la participación de la flora de las laderas en el proceso de recolonización del fondo del barranco, se realizará el estudio de la estructura fisonómica y de la flora de las laderas del barranco. El proceso se llevará a cabo en los siguientes pasos:

a) Determinación de los sitios de muestreo, mediante observación directa y fotografía desde tierra, de los pisos bioclimáticos y los tipos de vegetación (forestal, matorrales y pastizales) más representativos de las laderas de los estratovolcanes estudiados. Para la selección de los sitios de muestreo se considera la diversidad debida a cambios en la litología, morfología, dinámica geomorfológica, orientación y suelo.

b) En cada sitio de muestreo se elaborarán transectos topográficos y se establecerán unidades de muestreo representativas y de idéntica forma y dimensión (100 m2), donde se registrarán los caracteres litológicos y morfodinámicos. En todo caso la ubicación de cada sitio será próxima a las parcelas de monitoreo vegetal post-lahárico, a fin de que los resultados sean cotejables con los procedentes de otros análisis.

c) Realización de inventarios fisonómico-estructurales de la vegetación, según los criterios de Bertrand (1966), modificados para el caso de México por García y Muñoz (2002), como base para el cálculo de dos índices: 1) Cobertura Vegetal, que estima el porcentaje de un área de muestra cubierta por las estructuras aéreas de las plantas, según los criterios de Bertrand (1966) y, 2) Biomasa, que estima el peso del material vegetal vivo por unidad de área (Kristensen et al, 2003). A fin de evitar destrozos en la vegetación el cálculo de la biomasa no se realizará por el método tradicional, sino a través del análisis del Porcentaje de Contribución de la Especie (Matteucci y Colma, 1982), que considera el número de veces que una aguja corta los estratos de cada especie de la muestra.

La ponderación de los resultados de esta fase con la correspondiente al estudio de sucesión vegetal (Canonical Correspondence Analysis), permitirá explicar las pérdidas de vegetación debidas a los lahares, la diversidad del desarrollo vegetal en las laderas bajas del barranco y su participación en el proceso de sucesión vegetal sobre los lahares (Lawrence y Ripple, 2000). Además, los resultados contribuyen a definir los caracteres del medio biogeográfico de la barranca, así como los factores que controlan la variabilidad de resultados.

 

Referencias.-

Bertrand, G. (1966) Por une étude géographique de la végétation. Revue Géographique des Pyrénées et du Sud-Oest. 38 (2): 129-144.

Braun-Blanquet, J. (1977) Fitosociología: bases para el estudio de las comunidades vegetales. Blume, Madrid. 820 p.

Cronquist, A. (1981) An integrated system of classification of flowering plants New York, Columbia University Press, cop. 1262 pp.

Del Moral, R. y Grishin, S.Y. (1999). Volcanic disturbances and ecosystems recovery. In: Walker, L. R. (Ed.), Ecosystems of disturbed ground. Col. Ecosystems of the world, 16. Amsterdam, Holland: Elsevier.

Frenzen, P.; Krasny, M. y Rigney, L. (1988) Thirthy-three years of plant succession on the Kautz Creek mudflow, Mount Rainier National Park, Washington, Canadian Journal of Botanic, 66:130-137.

García, A. y Muñoz, J. (2002a). El paisaje en el ámbito de la Geografía. Col. Temas Selectos de la Geografía en México, num. III.2, Métodos y técnicas para el estudio del territorio. Instituto de Geografía, UNAM. México. 140 p.

García, A. y Muñoz J. (2002b) La actividad lahárica reciente del volcán Popocatépetl (México) y su incidencia sobre los paisajes forestales de una barranca de su vertiente nororiental; la barranca de Huiloac. In: Longares, L.A. y Peña J.L. (Ed.), Aportaciones geográficas en memoria del Prof. L. Miguel Yetano Ruiz. Zaragoza, Spain: Universidad de Zaragoza. 267-278 pp.

Halpern, Ch. y Harmon, M. (1983) Early plant succesion on the Muddy River Mudflow, Mount St. Helens, Washington, The American Midland Naturalist, 110/1: 97-106.

Hill, M. O. (1979) TWINSPAN: a FORTRAN program for arranging multivariate data in an ordered Two-way table to classification of individuals and attributes. Cornell University. Ithaca, New York.

Kristensen, N.P.; Gabric, A.; Braddock, R. y Cropp, R. (2003) Is maximizing resilience compatible with established ecological goal functions? Ecological Modelling, Vol. 169, 61-71.

Lawrence, R.L. y Ripple, W.J. (2000) Fifteen years of revegetation of Mount St. Helens: a landscape-scale analysis.Ecology, Vol. 8:10, 2742-2752.

Matteucci, S. y Colma, A. (1982). Metodología para el estudio de la vegetación, Secretaría General de la Organización de Estados Americanos, Washington, D.C.

Molina, P. (2000) El estudio florístico de la vegetación, In Meaza, G. (dir.), Metodología y práctica de la Biogeografía, col. La estrella Polar, nº. 22, Serbal, Barcelona.

Muñoz, J.; Rangel-Ríos, K. y García, A. (2005) Plant colonization on recent lahars deposists on Popocatepétl Volcano (Mexico). Physical Geography 26-3: 192-217. DOI: 10.2747/0272-3646.26.3.192 

Pielou, E. C. (1977) Mathematical ecology. John Wiley and Sons. New York.

Ter Braak, C.J.F. (1986) Canonical correspondence analysis: a new eigenvector technique for multivariate direct gradient analysis. Ecology. 67: 1167-1179.