En 1991 publiqué en el Boletín Informativo del Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos Forestales un artículo titulado «El Abies pinsapo Boiss. y sus limitaciones ecológicas». En aquel trabajo intentaba explicar, a partir de observaciones de campo y de cálculos de radiación, evapotranspiración y disponibilidad de agua en el suelo, cuáles eran las principales limitaciones ecológicas del pinsapo y por qué las repoblaciones de esta especie presentaban tantas dificultades.
Han pasado 35 años. Desde entonces, la investigación sobre Abies pinsapo ha avanzado extraordinariamente y hoy conocemos mucho mejor su fisiología, su respuesta a la sequía, la importancia del microclima, las condiciones que favorecen la regeneración natural y la influencia de la competencia, las plagas y el cambio climático.
Al revisar ahora aquel artículo, hay un episodio que me ha parecido especialmente interesante. Aparece casi al final, en el apartado dedicado a la repoblación forestal, y parte de una observación realizada por mi padre, José Pino Rivera, agente forestal.
En el margen de la pista forestal de la Solana del Caucón, en el monte de Yunquera (Sierra de las Nieves) se estaban desarrollando satisfactoriamente unas plántulas de pinsapo, en un lugar bastante expuesto y carente de cobertura vegetal. La observación resultaba llamativa porque la experiencia con las repoblaciones indicaba que las plantas jóvenes de pinsapo sufrían considerablemente cuando quedaban sometidas a las condiciones de insolación y sequedad propias del verano mediterráneo.
¿Qué tenía de diferente aquel lugar?
La pista había sido acondicionada con una capa de material mineral. Y pensé que aquella capa podía estar modificando las condiciones de humedad del suelo, con un efecto similar al que produce en los cultivos enarenados.
A partir de esa observación se realizó una experiencia de siembra: cubrir con una fina capa de arena los hoyos donde se sembraran semillas de pinsapo, al objeto de conservar durante más tiempo la humedad necesaria para que las plántulas pudieran superar el primer verano. En el ensayo descrito en el artículo se utilizó una capa de aproximadamente 1–2 cm de arena.
Hoy podemos preguntarnos si aquella interpretación tenía fundamento.
La respuesta es sorprendentemente interesante.
El problema no era solamente el sol
En mi artículo de 1991 concedía una gran importancia a la radiación solar, la orientación y la evapotranspiración. Los cálculos realizados mostraban diferencias considerables entre las condiciones de solana y umbría y trataban de explicar por qué las últimas ofrecían unas condiciones más favorables para el pinsapo.
La interpretación sigue siendo válida, pero actualmente podemos expresarla de una manera más precisa.
El principal problema no es la radiación en sí misma, sino el equilibrio entre el agua disponible en el suelo y la demanda evaporativa de la atmósfera.
Cuando aumenta la radiación y la temperatura, aumenta también la demanda de agua. Si además el suelo se encuentra en proceso de desecación, una plantita puede entrar rápidamente en estrés hídrico.
Esto resulta especialmente importante en una plántula.
Un árbol adulto puede explorar un volumen considerable de suelo mediante sus raíces. Una plántula recién germinada, en cambio, dispone inicialmente de un sistema radical muy pequeño. Durante sus primeros meses depende en gran medida de la humedad existente en las capas superficiales.
Si esas capas se secan demasiado pronto, puede morir antes de que sus raíces hayan alcanzado zonas más profundas.
Y precisamente la desecación constituye una de las principales causas de mortalidad observadas en las plántulas de pinsapo. Los estudios realizados posteriormente demostraron que la mayor parte de las plántulas que morían presentaban síntomas de desecación progresiva.
Esto proporciona una primera conexión entre aquella experiencia de 1991 y la investigación posterior.
Una capa de arena puede cambiar el balance hídrico
La hipótesis que planteé entonces era sencilla.
Una capa de material mineral podía actuar de dos maneras.
La primera estaba relacionada con el albedo.
Una superficie clara refleja una mayor proporción de la radiación solar que recibe y, por tanto, absorbe menos energía. En principio:
mayor albedo → menor energía absorbida → menor calentamiento superficial.
Pero existía otro mecanismo que probablemente era todavía más importante: la interrupción de la continuidad capilar.
El agua almacenada en el suelo puede ascender hacia la superficie mediante fuerzas capilares. Una vez allí queda expuesta a la atmósfera y puede evaporarse.
Una capa superficial de arena o grava modifica este proceso. Dificulta el movimiento del agua hacia la superficie y aumenta la resistencia al transporte de vapor.
El resultado es que el agua permanece más tiempo en el suelo.
La secuencia puede resumirse así:
suelo húmedo → ascenso capilar → superficie → evaporación
frente a:
suelo húmedo → capa mineral → mayor resistencia → menor evaporación.
La investigación realizada posteriormente ha demostrado experimentalmente este efecto. Los acolchados minerales pueden aumentar la resistencia al flujo de vapor y reducir de forma importante la evaporación del agua almacenada en el suelo.
Por tanto, una de las ideas fundamentales de aquella propuesta de 1991 ha quedado bien respaldada por la física del suelo.
Figura síntesis visual que permite al lector comprender la diferencia entre el suelo desnudo y el suelo protegido por la capa mineral.
La comparación con el cultivo enarenado
En aquel artículo comparaba el efecto de la arena con el conocido sistema de cultivo enarenado, tradicional en el sureste de España.
La comparación no era casual.
En el cultivo enarenado, una capa de arena situada sobre el suelo modifica el movimiento del agua y reduce las pérdidas por evaporación. La investigación posterior ha confirmado que estos efectos se producen realmente y que dependen de características como el tamaño de las partículas y el espesor de la capa.
Esto permite matizar ahora mi explicación original.
El aumento del albedo probablemente contribuye al efecto, pero no deberíamos atribuir exclusivamente a la reflexión de la radiación la conservación del agua.
La interrupción de la continuidad capilar y el aumento de la resistencia al transporte de vapor parecen desempeñar un papel fundamental.
En otras palabras, la arena no actúa solamente como un pequeño espejo que devuelve parte de la radiación solar.
Actúa también como una barrera física frente a la pérdida de agua del suelo.
Una confirmación en Granada
Una de las evidencias posteriores que más se aproxima a la propuesta que hice en 1991 procede precisamente del sureste de España.
En un experimento realizado en Dehesas de Becerra, en Granada, se estudió el efecto de diferentes acolchados sobre el establecimiento de encinas (Quercus ilex) en condiciones mediterráneas semiáridas.
Se compararon plantas sin acolchado con otras protegidas mediante paja o fragmentos de roca.
Los investigadores midieron la humedad del suelo a distintas profundidades y siguieron el crecimiento y el estado fisiológico de las plantas.
El resultado fue significativo: el acolchado de fragmentos de roca aumentó la humedad del suelo en los primeros 10–20 cm y tanto el acolchado mineral como el orgánico redujeron el número de días en que las plantas sufrían estrés fisiológico. Los autores señalaron además el interés de estos acolchados para plantas pequeñas con sistemas radicales inicialmente superficiales.
La coincidencia con mi propuesta resulta notable.
No se trataba de pinsapos, pero sí de una especie forestal mediterránea, sometida a una fuerte sequía estival y estudiada en una región muy próxima desde el punto de vista climático.
Y el efecto se producía precisamente donde más nos interesa cuando hablamos de una plántula recién germinada: en los primeros centímetros del suelo.
¿Puede aumentar realmente la supervivencia?
La respuesta también cuenta con evidencias interesantes.
Otro experimento realizado en el sureste de España siguió durante nueve años el establecimiento de encinas sometidas a diferentes tratamientos de acolchado.
La supervivencia fue aproximadamente del 85 % con acolchado orgánico, 78 % con piedras y 50 % en el control. Los árboles protegidos mediante acolchado presentaron además un mayor desarrollo foliar.
Esto demuestra algo más importante que la simple conservación temporal de humedad.
Demuestra que una modificación de la superficie del suelo puede traducirse en una diferencia apreciable en la supervivencia de árboles mediterráneos.
Naturalmente, no podemos trasladar directamente esos porcentajes al pinsapo. Quercus ilex y Abies pinsapo son especies muy diferentes.
Pero el resultado sí confirma el principio general sobre el que se apoyaba mi propuesta:
conservar el agua del suelo durante la fase inicial de establecimiento puede mejorar las posibilidades de supervivencia de una planta leñosa mediterránea.
¿Y las coníferas?
Los experimentos con coníferas mediterráneas ofrecen resultados más complejos.
En Pinus halepensis, el pino carrasco, se han realizado experiencias de protección y acolchado en ambientes áridos del sureste español. Los resultados muestran que determinados acolchados pueden modificar la humedad de las capas superficiales del suelo, aunque los efectos sobre la supervivencia a largo plazo dependen del material utilizado y de las condiciones del lugar.
Esto es importante porque demuestra que conservar agua no garantiza por sí solo la supervivencia.
También influyen:
- la profundidad del suelo;
- la capacidad de almacenamiento de agua;
- el desarrollo de las raíces;
- la competencia de la vegetación;
- la intensidad de la sequía;
- y las características del propio acolchado.
Por tanto, hoy no propondría simplemente "poner arena" como una receta universal.
Hablaría de un acolchado mineral adecuadamente diseñado, teniendo en cuenta la granulometría, el espesor, el color y las características del suelo.
El primer verano es la prueba decisiva
Esta cuestión nos lleva directamente al pinsapo.
Una semilla que germina en primavera necesita tiempo para desarrollar su sistema radical. Si la humedad superficial desaparece rápidamente, la plántula puede entrar en estrés antes de haber conseguido explorar las capas profundas.
Pero si conseguimos retrasar la desecación, aunque sólo sea durante un periodo limitado, la situación puede cambiar.
Podemos imaginar la siguiente secuencia:
germinación
↓
humedad superficial durante más tiempo
↓
crecimiento de la raíz
↓
exploración de capas más profundas
↓
mayor capacidad de extracción de agua
↓
mayores posibilidades de superar el verano.
Ésta es probablemente la forma más interesante de interpretar hoy aquella propuesta.
La arena no tendría que mantener húmedo el suelo durante todo el verano.
Bastaría con retrasar la desecación lo suficiente para que la joven planta pudiera avanzar en el desarrollo de sus raíces.
El pinsapo no necesita simplemente sombra
La investigación sobre la regeneración natural del pinsapo introduce aquí una cuestión aparentemente paradójica.
Si la sombra es favorable para reducir la evaporación, podríamos pensar que las plántulas deberían sobrevivir mejor siempre bajo una cubierta forestal cerrada.
Sin embargo, los estudios de regeneración demostraron que la supervivencia puede ser mayor en determinados claros que en el interior del bosque.
Esto nos obliga a abandonar una interpretación demasiado sencilla del pinsapo como especie que simplemente "necesita sombra".
Lo que necesita es un microclima adecuado.
Un pequeño claro puede proporcionar suficiente luz para que la planta crezca, manteniendo todavía unas condiciones hídricas aceptables.
El problema aparece cuando la exposición aumenta tanto que la demanda evaporativa supera la capacidad de la planta para obtener agua.
Y aquí el acolchado mineral ofrece una posibilidad diferente.
En lugar de reducir necesariamente la radiación que recibe la planta, podemos intentar conservar el agua que recibe su raíz.
La experiencia de Hoyo de Millán
En mi artículo de 1991 describía un ensayo realizado a partir de esta idea. Se sembraron semillas de pinsapo en hoyos y se cubrieron posteriormente con una capa de arena de aproximadamente 1–2 cm. El objetivo era conservar la humedad del suelo y reducir la rapidez con la que se producía la desecación durante el periodo estival.
Visto desde la perspectiva actual, aquel ensayo presenta una limitación evidente.
No fue diseñado como un experimento científico moderno. No disponíamos de parcelas control equivalentes ni de sensores que permitieran seguir continuamente la humedad y temperatura del suelo. Tampoco se realizó un análisis estadístico de la supervivencia.
Por ello, no podemos afirmar que aquel ensayo demostrara científicamente la eficacia de la técnica.
Pero tampoco debemos descartarlo.
Fue una experiencia de campo que partió de una observación real y que estaba sustentada por una hipótesis física concreta.
Y la investigación posterior ha demostrado que los mecanismos que proponíamos eran reales.
Una observación, una hipótesis y una explicación
La historia tiene, en realidad, una estructura bastante sencilla.
Primero apareció la observación de José Pino Rivera:
unas plantas de pinsapo crecían satisfactoriamente junto a una pista forestal, a pesar de encontrarse en un lugar expuesto.
Después apareció la pregunta:
¿qué tenía aquel lugar de diferente?
La respuesta podía estar en la capa de material mineral.
A partir de ahí surgió la hipótesis:
la capa de arena estaba reduciendo la pérdida de agua del suelo.
Y finalmente se propuso reproducir artificialmente ese efecto mediante una fina cubierta mineral sobre los hoyos de siembra.
Treinta y cinco años después disponemos de una información que entonces no existía.
Sabemos que:
- las plántulas de pinsapo son especialmente vulnerables a la desecación;
- la disponibilidad de agua en el suelo es un factor fundamental para la especie;
- los acolchados minerales reducen la evaporación;
- la arena y la grava pueden interrumpir o dificultar el transporte capilar;
- las superficies minerales modifican el balance energético;
- y los acolchados pueden mejorar el establecimiento de especies forestales mediterráneas.
Lo que todavía no sabemos
Conviene, sin embargo, mantener la prudencia.
No he encontrado un ensayo experimental publicado que haya demostrado específicamente que una capa de 1–2 cm de arena aumenta la supervivencia de plántulas de Abies pinsapo sembradas directamente en el monte.
Por tanto, sería incorrecto decir que la ciencia ha validado directamente la técnica que propuse en 1991.
Lo que sí podemos decir es algo más preciso:
La investigación posterior ha confirmado los principales mecanismos físicos y ecológicos en los que se basaba aquella propuesta y ha demostrado que los acolchados minerales pueden mejorar la conservación de agua y el establecimiento de árboles mediterráneos.
La propuesta concreta para el pinsapo sigue siendo una hipótesis que merece ser ensayada.
¿Cómo podría comprobarse hoy?
Actualmente sería relativamente sencillo diseñar un experimento específico.
Podrían compararse, por ejemplo:
- semillas o plántulas sin acolchado;
- semillas o plántulas con una capa de arena;
- plantas protegidas mediante sombreo;
- y plantas con combinación de arena y sombreo.
Durante el experimento podrían medirse:
- humedad del suelo;
- temperatura;
- radiación;
- potencial hídrico;
- crecimiento
- desarrollo radical;
- y supervivencia.
Sería especialmente interesante comparar diferentes granulometrías y espesores de la capa mineral.
Pero hay una variable que considero aún más importante que la propia humedad:
el tiempo durante el cual el suelo permanece por encima del umbral hídrico crítico para la planta.
Una pequeña reducción de la evaporación puede no representar una gran cantidad adicional de agua en términos absolutos. Sin embargo, puede proporcionar varios días o semanas más de humedad disponible.
Y esos días pueden ser decisivos para que una joven raíz alcance una mayor profundidad.
Una técnica sencilla en un momento de cambio climático
La cuestión adquiere una nueva dimensión en el contexto actual.
Cuando escribí aquel artículo, la dificultad consistía en conseguir que las plantas superaran las condiciones naturales del verano mediterráneo.
Hoy las condiciones son todavía más exigentes.
El aumento de las temperaturas incrementa la demanda evaporativa de la atmósfera y las sequías pueden ser más intensas y prolongadas.
En estas circunstancias, cualquier técnica capaz de conservar una parte del agua disponible en el suelo puede adquirir interés para la restauración forestal.
No significa que una capa de arena vaya a resolver los problemas derivados del cambio climático.
Pero sí puede contribuir a mejorar las probabilidades de supervivencia durante la fase más vulnerable de la vida de un árbol.
Y además tiene una característica interesante: actúa sobre el suelo, no directamente sobre la planta.
Volver sobre una idea de hace 35 años
Al releer ahora aquel artículo de 1991, me parece interesante comprobar cómo una observación aparentemente pequeña puede adquirir un significado diferente con el paso del tiempo.
En aquel momento disponíamos de mucha menos información sobre la fisiología del pinsapo y sobre la física de los acolchados.
Sin embargo, habíamos observado algo que llamaba la atención:
unas plantas jóvenes podían desarrollarse en una situación aparentemente desfavorable cuando el suelo estaba cubierto por material mineral.
La explicación propuesta fue que aquel material podía reducir la pérdida de agua.
Hoy la investigación científica permite comprender mucho mejor ese proceso.
La capa mineral puede:
- reflejar parte de la radiación;
- reducir el calentamiento superficial;
- interrumpir la continuidad capilar;
- aumentar la resistencia al transporte de vapor;
- reducir la evaporación;
- y mantener durante más tiempo la humedad disponible en los primeros centímetros del suelo.
No sabemos todavía si una capa de 1–2 cm de arena produce por sí sola una mejora significativa de la supervivencia del pinsapo.
Pero sabemos que la hipótesis sobre la que se apoyaba aquella propuesta es científicamente razonable.
Quizá la clave esté en el micrositio
La experiencia también nos recuerda algo fundamental sobre la ecología del pinsapo.
Cuando hablamos de dónde puede vivir una especie, solemos pensar en grandes variables:
- temperatura;
- precipitación;
- altitud;
- orientación.
Pero para una semilla o una plántula puede ser mucho más importante lo que ocurre en unos pocos centímetros de suelo.
Un pequeño cambio en:
- profundidad;
- textura;
- cobertura;
- exposición;
- humedad;
- competencia;
La pista forestal había creado accidentalmente uno de esos micrositios.
La pregunta actual es si podemos reproducir deliberadamente esas condiciones favorables sin necesidad de modificar el conjunto del ecosistema.
Si la respuesta fuese afirmativa, estaríamos ante una herramienta sencilla para determinadas actuaciones de restauración.
Una vieja propuesta que merece una nueva oportunidad
Después de revisar la literatura científica publicada desde 1991, mi valoración es, por tanto, prudente pero positiva.
La técnica concreta no ha sido validada experimentalmente para el pinsapo. Pero los principales mecanismos en los que se basaba han sido confirmados:
- Los acolchados minerales pueden conservar humedad.
- La interrupción de la capilaridad puede reducir la evaporación.
- El albedo puede modificar el balance energético de la superficie.
- La humedad superficial es importante para las plántulas.
- Y el déficit hídrico constituye uno de los principales factores que condicionan la supervivencia del pinsapo.
Todo ello hace que aquella pequeña experiencia de 1991 tenga hoy un interés renovado.
Quizá la enseñanza más sencilla sea también la más importante:
En la restauración de una especie mediterránea tan sensible al déficit hídrico como el pinsapo, no siempre se trata de quitarle el sol a la planta. A veces puede ser más eficaz impedir que el suelo pierda el agua que ya tiene.
Y quizá aquella capa de arena que hace 35 años parecía una solución demasiado sencilla merezca ahora ser estudiada de nuevo con las herramientas científicas actuales.
Una observación de campo se convirtió entonces en una hipótesis. La ciencia posterior ha demostrado que la hipótesis tenía fundamento. Falta todavía dar el último paso: comprobar si funciona realmente con el pinsapo.
Entradas de Áreadoc relacionadas
- Los pinsapos del monte Vertiente Sur de Sierra Nevada: una historia de experimentación forestal.
- ¿Cómo sobrevive el regenerado de pinsapo a la sombra y en ambiente seco? Un estudio sobre la extraordinaria capacidad de Abies pinsapo para equilibrar la captación de luz y el uso del agua.
- Observaciones sobre la diseminación y germinación del pinsapo en el pinsapar de Yunquera (J. Pino-Rivera, 1976).
- Dificultades en las primeras siembras de pinsapo en el monte de Yunquera (años 1970-1972).
Referencias bibliográficas
Arista, M. (1994). Supervivencia de las plántulas de Abies pinsapo Boiss. en su hábitat natural. Anales del Jardín Botánico de Madrid, 51(2), 193–198.
Jiménez, M. N., Fernández-Ondoño, E., Ripoll, M. Á., Castro-Rodríguez, J., Huntsinger, L. & Navarro, F. B. (2016). Stones and organic mulches improve the Quercus ilex L. afforestation success under Mediterranean climatic conditions. Land Degradation & Development, 27, 357–365.
Jiménez, M. N., Pinto, J. R., Ripoll, M. Á., Sánchez-Miranda, A. & Navarro, F. B. (2017). Impact of straw and rock-fragment mulches on soil moisture and early growth of holm oaks in a semiarid area. Catena, 152, 198–206.
Yuan, C., Lei, T., Mao, L., Liu, H. & Wu, Y. (2009). Soil surface evaporation processes under mulches of different sized gravel. Catena, 78, 117–121.
Effects of gravel mulch on water vapor transfer above and below the soil surface (2004). Agricultural Water Management, 67, 145–155.
Mesh-shelters provide more effective long-term protection than tube-shelters or mulching for restoration of Pinus halepensis in a Mediterranean arid ecosystem (2022). Frontiers in Forests and Global Change.
Pino Díaz, J. (1991). El Abies pinsapo Boiss. y sus limitaciones ecológicas. Boletín Informativo del Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos Forestales, nº 9, diciembre de 1991, pp. 20–25.
.jpeg)
Entradas
