Tomando El Pulso Del Bosque

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Objetivo: probar y descubrir cómo los árboles del bosque usan el agua.

Este artículo de Detrás de las escenas se proporcionó a WordsSideKick.com en colaboración con la National Science Foundation.

Han pasado casi cinco años desde que me encontré rodeado por una nube de mosquitos en medio de un humedal, en el norte de Wisconsin, preguntándome en qué me había metido.

Esto fue al comienzo de mi tiempo como estudiante graduado, en un programa interdisciplinario financiado por la Fundación Nacional de Ciencias en la Universidad de Buffalo, SUNY, trabajando en un proyecto de investigación para tratar de averiguar cómo los árboles forestales utilizan el agua. Hacerlo resultó ser más difícil de lo que pensaba.

Durante más de una semana, mi asesor Scott Mackay y yo, junto con otros colegas, trabajamos para configurar el sitio. Queríamos saber si los árboles más cercanos al humedal consumían más agua que los que estaban más lejos. Para resolver esto, seleccionamos 150 árboles y medimos la cantidad de agua utilizada por cada uno al colocar sensores en el tronco del árbol.

Usando más de 4 millas de cable, conectamos los sensores en cada árbol a un registrador de datos. Todos estos sensores y registradores de datos necesitaban energía para funcionar, por lo que llevamos 40 baterías de automóviles, que pesaban más de 2,000 libras, al bosque y colocamos 30 paneles solares en un claro para mantenerlos cargados.

Nuestro sitio estaba en un área remota que tardó 45 minutos en llegar en automóvil desde la estación de investigación donde nos hospedamos. Esto significaba que nos iríamos temprano en la mañana y, a menudo, no regresaríamos hasta después del anochecer. Empacamos nuestros almuerzos y comimos en el bosque o en el auto si los mosquitos eran demasiado molestos. Por suerte para nosotros, había un restaurante cerca de la estación de investigación que servía excelentes hamburguesas con queso y natillas congeladas. Comimos allí todas las noches.

Una vez que el sitio estaba en funcionamiento y se estaban recolectando datos de todos los árboles, me dejaron solo para cuidar el sitio y descargar los datos. Esto parecía fácil pero todavía había mucho trabajo por hacer todos los días. Con todo el cableado, cosas como el viento y la lluvia podrían hacer que los sensores se suelten o interrumpan las conexiones.

Además, a pequeños animales como ardillas y conejos les gustaba masticar cables, y los osos tenían curiosidad por descubrir qué había dentro de estas extrañas cajas que contenían baterías y grabadores de datos. Mi trabajo fue encontrar y reparar todos estos problemas para mantener el sitio funcionando sin problemas. Al final del verano, cerré el sitio durante el invierno y volví a casa para ver los datos.

Los datos de los árboles de Aspen, una especie importante en el área, mostraron que los árboles en el humedal en realidad usaban menos agua porque tendían a ser más pequeños. Una mirada más cercana a los datos reveló diferencias más pequeñas en el transcurso de un día en cuanto a la cantidad de agua que utilizan los árboles. Los árboles necesitan luz y agua para crecer, por lo que un árbol debe usar la mayor cantidad de agua durante la mitad del día cuando hay mucha luz solar disponible. Sin embargo, algunos árboles en realidad consumían más agua al principio o al final del día, y menos durante el medio día. Esta observación fue diferente para cada árbol. Una posible explicación para esto es que algunos árboles no estaban recibiendo tanta luz solar porque estaban a la sombra de sus vecinos más altos.

Estaba emocionada de probar esta idea, y decidí hacerlo el verano siguiente. Una vez más, mis colegas y yo volvimos a Wisconsin para configurar el sitio. Esta vez recolectamos datos en el mismo sitio durante la primera mitad del verano y luego lo trasladamos todo a otro sitio para medir diferentes tipos de árboles durante la segunda mitad del verano.

Además de recopilar los datos del uso del agua, comencé a registrar la ubicación exacta y la altura de los árboles que estaban equipados para el uso del agua y sus vecinos. Para medir la altura utilicé un instrumento que parece un par de binoculares y usa un láser para medir distancias, llamado telémetro. Al final del verano comparé estas medidas con los datos de uso del agua y parecía que los árboles que estaban sombreados por sus vecinos usaban menos agua.

Debido a esto, decidí regresar al sitio durante varias semanas en los siguientes veranos para medir más árboles. En total medí la ubicación y la altura de más de 1,500 árboles.

Con todos los datos de la altura del árbol pude usar un modelo de computadora que crea una representación 3D del bosque y calcula la cantidad de luz solar que un árbol bloquea por sus vecinos. Este análisis confirmó que los árboles sombreados usan menos agua.

Los hallazgos de esta investigación son importantes porque ayudan a entender cómo el ambiente de un árbol afecta la cantidad de agua que utiliza. Los científicos que desean hacer estimaciones de cuánta agua utiliza un bosque entero pueden beneficiarse de este tipo de conocimiento.

Mis resultados muestran que para realizar estimaciones precisas de cuánta agua utiliza un bosque, es importante saber cómo cambia el tamaño de los árboles en todo el bosque y cómo el entorno de un árbol afecta la cantidad de agua que utiliza. Los bosques desempeñan un papel importante en el sistema climático global. Para comprender completamente los impactos del cambio climático, es necesario saber lo más posible sobre cómo funcionan los bosques.

Nota del editor: Esta investigación fue apoyada por la National Science Foundation (NSF), la agencia federal encargada de financiar la investigación básica y la educación en todos los campos de la ciencia y la ingeniería. Ver el archivo detrás de las escenas.


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