Seleccionando especies de llanura costera resistentes al viento

Mediciones de daño a los árboles urbanos

El daño a los árboles urbanos se midió entre tres y seis días después de cada huracán que golpeó el Panhandle de Florida: Erin, Opal, Ivan y Dennis (Figura 1). También informamos sobre la respuesta al huracán de especies de la llanura costera como el roble vivo o siempreverde (Quercus virginiana) y la palma de abanico (Sabal palmetto) que se encuentran en todo Florida y fueron afectadas por los huracanes Andrew, Charley, Frances y Jeanne. Los resultados del huracán Andrew fueron recolectados en una encuesta a 128 dueños de hogares en Dade County, Florida, quienes reportaron los impactos del huracán en los árboles de sus jardines (Duryea et al. 1996). La metodología para los otros ocho huracanes fue la misma: se eligieron al azar los vecindarios en el punto de impacto del huracán en el lado más fuerte de la tormenta. Para cada vecindario, se observaron todos los árboles en los jardines delanteros a lo largo de los transectos de la calle (si se nos invitaba, también medíamos los árboles en los patios traseros).

En general, muestreamos 100 vecindarios y 18200 árboles. Se midió el diámetro a la altura del pecho de cada árbol (para dicotiledóneas y coníferas) o la altura (para palmeras), y luego se determinó si el árbol estaba en pie, inclinado o había caído. Los árboles inclinados eran aquellos que se habían inclinado por la tormenta en un ángulo menor de 45 grados. Los árboles caídos eran los que estaban partidos en el tronco principal o se hallaban en el suelo. Todos los árboles caídos se evaluaron como partidos o arrancados de raíz. El porcentaje de supervivencia se calculó para cada especie usando los árboles que permanecieron en pie después del huracán (los árboles se consideraron no sobrevivientes si habían caído o si estaban inclinados a menos de 45 grados).

Primero se evaluaron las copas de todos los árboles en pie por el porcentaje de pérdida de ramas y luego por la pérdida de hojas debido al huracán. Para las palmas, solo se evaluó el porcentaje de pérdida de hojas. Luego, para los dicotiledóneos y coníferas, si un árbol tenía un 50 % o más de pérdida de ramas por el huracán, se consideraba muerto y se calculaba un nuevo porcentaje de supervivencia. Esto se llama "supervivencia recalculada" en todo este documento.

La encuesta

Después de que cuatro huracanes golpearan Florida en 2004, concluimos que los profesionales del bosque urbano en el estado eran una fuente de conocimiento sobre la resistencia al viento. En junio de 2005, enviamos 240 encuestas a arboristas, forestales urbanos y científicos forestales que eran miembros de la Sociedad Internacional de Arboricultura (capítulo de Florida) o del Consejo de Bosques Urbanos de Florida, o que eran profesores en la Universidad de Florida. Les pedimos que calificaran la resistencia al viento (alta, media o baja) de las especies de árboles urbanos que habían observado después de los huracanes. Ochenta y cinco (85) encuestas (35 %) fueron devueltas. Reportamos estos números y porcentajes en esta publicación y luego usamos estas calificaciones junto con nuestras mediciones, análisis y la literatura científica para formular listas de resistencia al viento para especies de árboles en áreas urbanas.

Supervivencia de árboles y pérdida de ramas

Las especies de árboles en la llanura costera suroriental responden diferente a los huracanes. La respuesta de las especies al huracán Iván en 2004 ilustra las diferencias observadas a velocidades del viento de 209 km/h (130 mph) (Figura 2). Las especies arbóreas que presentaron la mayor supervivencia ante estas velocidades del viento fueron el roble vivo de arena (Quercus geminata), el acebo americano (Ilex opaca), la magnolia sureña (Magnolia grandiflora), el roble vivo, el mirto de cera (Myrica cerifera), el liquidámbar americano (Liquidambar styraciflua), el crespón (Lagerstroemia indica), el cornejo florido (Cornus florida), y la palma abanico. El cornejo florido, el roble vivo, la palma abanico, el roble vivo de arena y la magnolia sureña también presentaron las mayores tasas de supervivencia durante los huracanes Erin y Opal en 1995. (Duryea 1997).

Un vistazo más detallado al roble vivo y a la palma de abanico demuestra la repetida resiliencia de estas especies a los vientos de fuerza huracanada (Tabla 1). Sin embargo, también se puede observar que en el sur de la Florida cuando los vientos alcanzaron 233 y 265 km/h (145 y 165 mph) durante los huracanes Charley y Andrew, la sobrevivencia del roble bajó a 78 %.

En una comparación estadística del roble vivo de arena, el roble vivo y el roble laurel, el roble laurel tuvo una supervivencia general peor que tanto el roble vivo como el roble vivo de arena en cuatro huracanes de la zona del Panhandle de Florida (p<0.001) (Figura 3). En varias publicaciones, el roble vivo, la palma sabal, el ciprés calvo (Taxodium distichum) y el ciprés de estanque (Taxodium ascendens) han sido clasificados entre los primeros en listas por su resistencia al viento relacionada con huracanes. (Touliatos y Roth 1971; Swain 1979; Barry et al. 1993).

La pérdida de ramas también puede ser una medida de resiliencia importante en árboles (Figura 4). En el huracán Ivan, el cedro rojo del sur (Juniperus virginiana var. silicicola), el sicómoro (Platanus occidentalis), el roble rojo del sur (Quercus falcata) y el laurel roble perdieron en promedio más del 25 % de sus ramas. El liquidámbar, el arce plateado (Acer saccharinum), el sicómoro y el cedro rojo del sur fueron las especies que más ramas perdieron en los huracanes Erin y Opal (Duryea 1997). Las especies que perdieron un 10 % o menos de sus ramas fueron el mirto de crepé, el pino taeda (Pinus taeda), el acebo americano y el árbol tulipán.

Cuando miramos el diámetro de los árboles y la pérdida de ramas, encontramos que los árboles grandes (100–200 cm, 39–79 in de diámetro) perdieron más ramas (30 %), seguidos por los árboles de tamaño mediano (50–99 cm, 20–39 in) con un 25 % de pérdida, los árboles más pequeños (20–49 cm, 8–19 in) con un 20 % de pérdida, y finalmente los árboles más pequeños (< 20 cm, 8 in), que perdieron el 12 % de sus ramas (p<0.0001). Glizenstein y Harcombe (1988) también encontraron que el daño estaba positivamente correlacionado con el tamaño promedio del tronco en un bosque. En su revisión, Everham y Brokaw (1996) resumen que la mayoría de los investigadores han encontrado una correlación positiva entre el tamaño del tronco y el daño por viento. Webb (1989) encontró que los árboles más grandes eran más propensos a ser dañados directamente por el viento en comparación con los árboles más pequeños, que eran más propensos a ser dañados indirectamente por otros árboles que caían.

Dado que los árboles con grandes pérdidas de ramas por un huracán pueden no ser considerados árboles urbanos saludables, reanalizamos la supervivencia, teniendo en cuenta las ramas perdidas. Como se mencionó antes, los árboles en pie que habían perdido el 50 % o más de sus ramas fueron considerados muertos y se calculó una “nueva” supervivencia (llamada “supervivencia recalculada” de aquí en adelante) (Figura 5).

Algunas especies con pérdida severa de ramas tuvieron una supervivencia recalculada significativamente más baja. La supervivencia del cedro rojo del sur se redujo del 61 % al 46 % debido a la pérdida severa de ramas. La supervivencia del sicómoro se redujo del 73 % al 52 %. Incluso los robles vivos tuvieron pérdida significativa de ramas y su supervivencia disminuyó del 91 % al 81 %. Cuando comparamos estadísticamente la supervivencia recalculada de las especies de roble después del Huracán Ivan, el ranking de mayor a menor supervivencia fue: roble vivo de arena (98 % de supervivencia), roble vivo (81 %), roble laurel (66 %), roble de agua (Quercus nigra) (65 %) y roble rojo del sur (50 %) (p=0.0001). Un estudio en los bosques de la llanura costera de Carolina del Sur después del huracán Hugo también encontró que el roble vivo estuvo menos dañado que el roble laurel y el roble de agua (Gresham et al. 1991).

La supervivencia de las especies de pino mostró diferencias significativas, con la mayor supervivencia en el pino de hoja ancha (Pinus elliottii var. elliottii) (71 %), seguido por el pino loblolly (64 %), el pino de hoja larga (Pinus palustris) (57 %), el pino arenoso (Pinus clausa) (43 %) y el pino abeto (Pinus glabra) (38 %) (p=0,0014). Tres meses después del huracán Ivan, volvimos a medir los pinos y encontramos que entre el 2 % y el 3 % de los pinos de hoja ancha y larga que estaban en pie habían muerto, y el 56 % de los pinos arenosos que estaban de pie habían muerto. En el bosque de la llanura costera del sureste, el pino de hoja larga sufrió menos daños que el loblolly durante el huracán Hugo (12 % frente a 73 % de daños) (Gresham et al. 1991), pero un tornado en Texas provocó daños iguales e intensos en los pinos loblolly, de hoja larga y de hoja corta (Pinus echinata) (Glitzenstein y Harcombe 1988). Dos especies de coníferas que han mostrado repetidamente un rendimiento pobre en nuestros estudios durante los huracanes son el pino arenoso y el cedro rojo del sur (Duryea 1997).

Defoliación

Hubo diferencias notables entre las especies en cuanto a la defoliación durante el huracán Iván. Especies como el roble vivo de arena, el crespón y el cornejo perdieron en promedio un 94 %, 88 % y 86 % de sus hojas, en comparación con el cedro rojo del sur, el mirto de cera, el pino elliottii, el pino de hoja larga y el pino taeda, que perdieron el 32 %, 31 %, 29 %, 19 % y 11 % de sus hojas, respectivamente (DMS=17 %).

La pérdida de hojas presentó una relación positiva (p < 0,0001) tanto con la supervivencia como con la supervivencia recalculada (excluyendo los árboles con ≥ 50 % de pérdida de ramas); es decir, cuanto mayor fue la pérdida de hojas durante el huracán, mayor fue la supervivencia. Francis y Gillespie (1993), al estudiar árboles urbanos de Puerto Rico después del huracán Hugo en 1989, también encontraron que el daño a la copa parecía reducirse cuando su superficie se disminuía rápidamente mediante la pérdida de hojas y ramas durante el huracán.

Existen algunas excepciones a la defoliación como estrategia de supervivencia; la magnolia del sur, el acebo americano y la palma sabal son especies con una capacidad de supervivencia excelente, aunque solo perdieron el 43 %, 34 % y 27 % de sus hojas, respectivamente.

Árboles nativos y exóticos

En la región de la planicie costera, las especies arbóreas exóticas representaban el 8 % de los árboles del bosque urbano. Las principales especies exóticas eran el crespón (crape myrtle), el sebo chino (Sapium sebiferum), una especie invasora prohibida; el alcanforero (Cinnamomum camphora), una especie invasora; el peral Bradford (Pyrus calleryana); y palmeras como la palmera pindó (Butia capitata) y la palmera washingtonia (Washingtonia robusta).

Como grupo, los árboles nativos presentaron una supervivencia similar a la de los árboles exóticos (73 % frente a 77 %, diferencia no significativa [n.s.]) y perdieron proporciones semejantes de ramas (20 % frente a 15 %, n.s.) y hojas (58 % frente a 60 %, n.s.).

En contraste, después del paso del huracán Andrew por el sur de Florida, los árboles nativos sobrevivieron mejor a los vientos que los árboles no nativos (Duryea et al., 1996). Otros estudios también han mostrado una tendencia a un mayor daño por viento en especies exóticas dentro de bosques de plantación rurales (King, 1945; Everham y Brokaw, 1996).

El estudio

Las calificaciones de resistencia al viento asignadas por arboristas y especialistas en silvicultura urbana a las especies de la planicie costera mostraron una fuerte concordancia con nuestras mediciones realizadas a lo largo de varios huracanes. Entre los árboles de pequeño porte que recibieron altas calificaciones de resistencia al viento se encuentran el árbol de las barbas (Chionanthus virginicus), el cornejo (dogwood), el caqui americano (Diospyros virginiana), el roble mirto (Quercus myrtifolia), el arándano arbóreo (Vaccinium arboreum) y los acebos (Ilex spp.) (Tabla 2).

Mientras que el roble vivo y el roble vivo de arena fueron calificados como de alta resistencia al viento, otros robles como el roble rojo del sur y el roble castaño de pantano (Quercus michauxii) fueron calificados como de media, y en concordancia con nuestros resultados, el laurel y los robles de agua fueron calificados como de baja resistencia. Aunque hemos visto consistentemente baja supervivencia o daños graves en las ramas del cedro rojo del sur, las calificaciones fueron iguales para cada una de las categorías de resistencia al viento en los resultados de la encuesta. Sin embargo, el 91 % de los encuestados calificó al ciprés calvo y al ciprés de estanque con alta resistencia al viento (Figura 6). Se afirmó que ambos cipreses tenían la mejor resistencia al viento junto con el roble vivo y la palma sabal después de que los huracanes Camille y Frederick azotaran la Costa del Golfo en 1969 y 1979 (Swain 1979).

En la encuesta, el pino de arena obtuvo una calificación baja, lo cual concuerda con nuestros resultados, mientras que los otros pinos fueron calificados mayoritariamente como de resistencia media, lo que también coincide con nuestros hallazgos. En su lista resumen sobre la resistencia al viento de especies forestales, Everham y Brokaw (1996) citan diez estudios en los que los pinos loblolly, slash y de hoja larga se clasifican con una resistencia al viento de baja a intermedia.

La palmera sabal obtuvo una calificación de alta resistencia al viento por parte del 99 % de los encuestados, lo cual coincide con nuestras valoraciones y con las de Swain (1979). La palmera canaria, que se planta con mayor frecuencia en el norte de Florida, recibió una calificación alta por parte del 89 % de los encuestados (Figura 7).

Los encuestados calificaron la resistencia al viento del liquidámbar como de media a alta; en una tabla resumen sobre resistencia al viento elaborada por Everham y Brokaw (1996), siete estudios clasificaron al liquidámbar con una resistencia de media a alta. Nuestros estudios han demostrado que esta especie sobrevive bien, aunque es propensa a sufrir cierta rotura de ramas. En un estudio realizado en Texas tras un tornado, el liquidámbar figuró como una de las especies con mayor tasa de supervivencia, pero también como el árbol que presentó más daños en las ramas (Glitzenstein y Harcombe 1988). En un estudio posterior al huracán Kate de 1985, el liquidámbar registró una baja mortalidad (2 %) en un bosque mixto de frondosas del sur, en comparación con el pino glabro, que presentó una mortalidad del 34 % (Batista y Platt 2003). Los autores señalan que la resistencia al viento del liquidámbar probablemente se deba a sus conexiones subterráneas, a sus ramas cortas y robustas, y a sus hojas con pecíolos largos y delgados que se desprenden fácilmente de las ramas ante la acción del viento. Se ha observado que, en crestas de grava, laderas y zonas elevadas del piedemonte, el liquidámbar desarrolla una raíz pivotante especialmente fuerte y muestra una gran resistencia al viento (Kormanik 1990).

El tulipán del sur tuvo una supervivencia muy baja durante el huracán Ivan (24 %). Los encuestados lo calificaron como de resistencia al viento media a baja. Everham y Brokaw (1996) resumen dos estudios en su tabla con altos niveles de daño por viento para el tulipán del sur en tormentas de alta intensidad.

Más alta resistencia al viento

De media a alta resistencia al viento

De media a baja resistencia al viento

La más baja resistencia al viento