Anillos de crecimiento de Pinus hartwegii como indicadores de fluctuaciones climáticas y de la influencia de fenómenos océano-atmósfera en la Faja Volcánica Transmexicana
DOI:
https://doi.org/10.21829/myb.2021.2732276Palabras clave:
bosque de alta montaña, dendrocronología, índice de ancho de anillo, precipitación reconstruida, series de crecimiento, variabilidad climáticaResumen
El presente estudio evalúa la respuesta climática y la influencia de fenómenos océano-atmósfera sobre el crecimiento radial de Pinus hartwegii Lindl en el Nevado de Colima (NEC), Nevado de Toluca (NET) y Pico de Orizaba (POR). Se fecharon 78 núcleos de crecimiento, a los cuales se les midió el ancho de anillo total. La calidad del fechado y generación de cronologías se realizaron en los programas dendrocronológicos. Los análisis de respuesta entre series dendrocronológicas y variables climáticas e índices del Niño Oscilación del Sur (ENOS), Oscilación Decadal del Pacífico (ODP) y Oscilación Multidecadal del Atlántico (OMA) se realizaron a través de correlaciones Bootstrap. Mediante análisis de regresión se generaron, calibraron y verificaron modelos lineales, con los cuales se logró reconstruir 57% y 53% de la variabilidad instrumental de la precipitación de noviembre-mayo para NEC (1940-2016) y diciembre-mayo para NET (1928-2016). Los años de sequías intensas de 1930, 1949, 1955, 1959, 1960, 1991, 1998 y 1999 y de humedad extrema de 1992, coinciden con las reconstrucciones de precipitación para NEC y NET. La temperatura máxima tuvo un efecto negativo significativo en el crecimiento radial de P. hartwegii de los tres sitios. La influencia de ENOS sobre el crecimiento arbóreo fue significativo (p < 0.05) solamente en NEC. La influencia de ODP y OMA fue significativo en los tres sitios (p < 0.05). Las condiciones microambientales locales donde se desarrolla P. hartwegii en los tres sitios de estudio modifican la respuesta fisiológica al clima y modulan el efecto de los fenómenos océano-atmosféricos.
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Acosta-Hernández, A. C., Pompa-García, M., & Camarero, J. J. (2017). An update review of dendrochronological investigations in Mexico, a megadiverse country with a high potential for tree-ring sciences. Forests, 8(5), 160. doi: doi: 10.3390/f8050160. DOI: https://doi.org/10.3390/f8050160
Álvarez‐Olguín, G., & Escalante‐Sandoval, C. (2017). Modes of variability of annual and seasonal rainfall in Mexico. Journal of the American Water Resources Association, 53(1), 144-157. doi: 10.1111/1752-1688.12488 DOI: https://doi.org/10.1111/1752-1688.12488
Aquino-Ramírez, M., Velázquez-Martínez, A., Villanueva-Díaz, J., Hervent-Zamora, H. L., Gómez-Guerrero, A., Reyes-Hernández, V. J., & Ramírez-Valverde, G. (2019). Respuesta climática de Abies guatemalensis Rehder en Ixtlán de Juárez, Oaxaca, México. Madera y Bosques, 25(2), e2521773. doi: 10.21829/myb.2019.2521773 DOI: https://doi.org/10.21829/myb.2019.2521773
Astudillo-Sánchez, C. C., Villanueva-Díaz, J., Endara-Agramont, A. R., Nava-Bernal, G. E., &Gómez-Albores, M. A. (2017). Climatic variability at the treeline of Monte Tláloc, Mexico: a dendrochronological approach. Trees, 31, 441-453. doi: 10.1007/s00468-016-1460-z DOI: https://doi.org/10.1007/s00468-016-1460-z
Astudillo-Sánchez, C. C., Fowler, M. S., Villanueva-Díaz, J., Endara-Agramont, A. R., Soria-Díaz, L. (2019). Recruitment and facilitation in Pinus hartwegii, a Mexican alpine treeline ecotone, with potential responses to climate warming. Trees, 1-14. doi: 10.1007/s00468-019-01844-3 DOI: https://doi.org/10.1007/s00468-019-01844-3
Biondi, F., Gershunov, A., & Cayan, D. R. (2001). North Pacific Decadal climate variability since 1661. Journal of Climate, 14, 5-10. doi: 10.1175/1520-0442(2001)014<0005:NPDCVS>2.0.CO;2 DOI: https://doi.org/10.1175/1520-0442(2001)014<0005:NPDCVS>2.0.CO;2
Biondi, F., & Waikul, K. (2004). DendroClim2002: a C++ program for statistical calibration of climate signals in tree-ring chronologies. Computers and Geosciences, 30, 303-311. doi: 10.1016/j.cageo.2003.11.004 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cageo.2003.11.004
Biondi, F., Hartsough, P. C., & Galindo-Estrada, I. (2005). Daily weather and tree growth at tropical treeline of North America. Artic, Antarctic and Alpine Research, 37, 6-24. doi: 10.1657/1523-0430(2005)037[0016:dwatga]2.0.co;2. DOI: https://doi.org/10.1657/1523-0430(2005)037[0016:DWATGA]2.0.CO;2
Bravo, C. J. L., Azpra, R. E., Rodríguez, G. F. J., & Rodríguez, L. O. (2018). Effects of ENSO on precipitation in Mexico City. Investigaciones Geográficas, 97, 1-12. doi: 10.14350/rig.59679 DOI: https://doi.org/10.14350/rig.59679
Briffa, K. R., & Jones, P. D. (1990). Basic chronology statistics and assessment. En E. R. Cook, & L. A. Kairiukstis (Eds.). Methods of dendrochronology: applications in the environmental sciences (pp. 137-152). Boston. USA: Kluwer Academic Publishers.
Campos-Aranda, D. F. (1998). Procesos del Ciclo Hidrológico. Capítulo: Regresión y correlación lineal (pp. 1-12). San Luis Potosí, México: Editorial Universitaria Potosina. DOI: https://doi.org/10.22201/fi.25940732e.1999.01n2.008
Carlón, A. T., Villanueva, D. J., Soto, C. G., Mendoza, M. E., & Macías, J. L. (2021). Tree rings as indicators of climatic variation in the Trans-Mexican Volcanic Belt, central Mexico. Ecological Indicators, (120), 1-12. doi: 10.1016/j.ecolind.2020.106920 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2020.106920
Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada [Cicese] (s/f). Base de datos climatológica nacional (Sistema Clicom). Recuperado de http://clicom-mex.cicese.mx/)
Cerano-Paredes, J., Villanueva-Díaz, J., Vázquez-Selem, L., Cervantes-Martínez, R., Magaña-Rueda, V. O., Constante-García, V., Esquivel-Arriaga, G., & Valdez-Cepeda, D. (2019). Climatic influence on fire regime (1700 to 2008) in the Nazas watershed, Durango, Mexico. Fire Ecology, 15(9), 1-14. doi: 10.1186/s42408-018-0020-x DOI: https://doi.org/10.1186/s42408-018-0020-x
Cook, E. R., & Holmes, R. L. (1986). User’s manual for program Arstan. En R. L. Holmes, R. K. Adams, E. D. Fritts (Eds.), Tree-ring chronologies of western North America: California, eastern Oregon and northern Great Basin (pp. 50-65). Tucson, Arizona, USA: Tucson, Laboratory of Tree-Ring Research, University of Arizona.
Cook, E. (1987). The decomposition of tree-ring series for environmental studies. Tree Ring Bulletin, 47, 37-59.
Cook, E. R., Seager, R., Cane, M. A., & Stahle, D. W. (2007). North American drought: reconstruction, causes and consequences. Earth Science Review, 81(1-2), 93-134. doi: 10.1016/j.earscire.2006.12.002 DOI: https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2006.12.002
Correa-Díaz, A., Romero-Sánchez, M. R., & Villanueva-Díaz, J. (2021). The greening effect characterized by the Normalize Difference Vegetation Index was not coupled with phenological trends and tree growth rates in eight protected mountains of central Mexico. Forest Ecology and Management, 496, (2021), 119402. doi: 10.1016/j.foreco.2021.119402 DOI: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2021.119402
Dawadi, B., Liang, E., Tian, L., Devkota, L. P., & Yao, T. (2013). Pre-monsoon precipitation signal in tree rings of timberline Betula utilis in the central Himalayas. Quaternary International, 283, 72-77. doi: 10.1016/j.quaint.2012.05.039 DOI: https://doi.org/10.1016/j.quaint.2012.05.039
Domínguez, J. (2016). Revisión histórica de las sequías en México: de la explicación divina a la incorporación de la ciencia. Tecnología y Ciencias del Agua, 7(5), 77-93.
Farjon, A., Pérez de la Rosa, J., & Styles, T. B. (1997). Guía de campo de los pinos de México y América Central. Royal Botanic Gardens, Kew University of Oxford.
Fritts, H. C. (1976). Tree rings and climate. Academic Press, London, 567 p.
García, E. (1998). Climas. (Clasificación de Köppen, modificado por García). Escala 1:1000000. Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (Conabio). Archivo Shapefile. México, D. F.
González-Cásares, M., Pompa-García, M., & Camarero, J. J. (2017). Differences in Climate-growth relationship indicate diverse drought tolerances among five pin species coexisting in Northwestern Mexico. Trees, 31, 531-544. doi: 10.1007/s00468-016-1488-0 DOI: https://doi.org/10.1007/s00468-016-1488-0
Gutiérrez-García, G., y Ricker, M. (2019). Influencia del clima en el crecimiento radial en cuatro especies de coníferas en la sierra de San Antonio Peña Nevada (Nuevo León, México). Revista Mexicana de Biodiversidad, 90(2019), e902676 DOI: https://doi.org/10.22201/ib.20078706e.2019.90.2676
Holmes, R. L. (1983). Computer-assisted quality control in tree-ring dating and measurement. Tree Ring Bulletin, 43, 69-78.
Holmes, R. L. (1994). Dendrochronology Program Library (DPL). Laboratory of Tree-Ring Research, University. Recuperado de http://www.ltrr.arizona.edu/software.html.
Instituto Nacional de Estadística y Geografía (Inegi) (2014). Conjunto de datos vectoriales edafológicos. Escala 1:250 000. Serie II. Archivo Shapefile. México, D.F., México.
Instituto Nacional de Estadística y Geografía (Inegi) (2016). Uso del suelo y vegetación. Escala 1:250 000. Serie VI (capa unión). Archivo Shapefile. México, D.F., México.
Körner, C. (1998). A re-assessment of high elevation treeline positions and their explanation. Oecologia, 115(4), 445–459. doi: 10.1007/s004420050540 DOI: https://doi.org/10.1007/s004420050540
Kohler, T., Wehrli, A. & Jurek, M., (Eds). (2014). Mountains and climate change: A global concern. Sustainable Mountain Development Series. Bern, Switzerland, Centre for Development and Environment (CDE), Swiss Agency for Development and Cooperation (SDC) and Geographica Bernensia.
Manzanilla-Quiñones, U., Aguirre-Calderón, O. A., Jiménez-Pérez, J., Treviño-Garza, E. J., & Yerena-Yamallel, J. I. (2019). Distribución actual y futura del bosque subalpino de Pinus hartwegii Lindl en el Eje Neovolcánico Transversal. Madera y Bosques, 25(2), e2521804. doi: 10.21829/myb.2019.2521804 DOI: https://doi.org/10.21829/myb.2019.2521804
Manzanilla-Quiñones, U., Aguirre-Calderón, O. A., Jiménez-Pérez, J., & Villanueva-Díaz, J. (2020). Sensibilidad climática en anchuras de anillos de crecimiento de Pinus hartwegii: una especie alpina mexicana con potencial dendroclimático. Revista Mexicana de Biodiversidad, 91(2020), e913117. doi: 10.22201/ib.20078706e.2020.91.3117 DOI: https://doi.org/10.22201/ib.20078706e.2020.91.3117
Martínez-Sifuentes, A. R., Villanueva-Díaz, J., & Estrada-Ávalos, J. (2020). Runnoff reconstruction and Climatic influence with tree rings, in the Mayo River basin, Sonora, Mexico. Iforest, 13, 98-106. doi: 10.3832/ifor3190-013 DOI: https://doi.org/10.3832/ifor3190-013
Meko, D. M., Touchan, R., Villanueva-Díaz, J., Griffin, D., Woodhouse, C. A., Castro, C. L., Carrillo, C., & Leavitt, W. (2013). Sierra San Pedro Mártir, Baja California, cool-season precipitation reconstructed from earlywood width of Abies concolor tree rings. Journal of Geophysical Research Biogeosciences, 118, 1660-1673. doi: 10.1002/2013JG00208 DOI: https://doi.org/10.1002/2013JG002408
Méndez, M. y Magaña, V. (2010). Regional aspects of prolonged meteorological droughts over Mexico and Central America. Journal of Climate, 23, 1175-1188. doi: 10.1175/2009jcli3080.1 DOI: https://doi.org/10.1175/2009JCLI3080.1
NOAA Physical Sciences Laboratory [PSL]. https://psl.noaa.gov/enso/data.html?fbclid=IwAR11TnhBVjkuzgqCT_BIctK6-W7m6Dd3YePYmFmZoZXD1sNDUBOiJmBuoKc)
NOAA Physical Sciences Laboratory [PSL] https://www.esrl.noaa.gov/psd/data/climateindices/list/
Panel Intergubernamental de Expertos sobre Cambio Climático [IPCC] (2014). Resumen para responsables de políticas. Contribución del Grupo de trabajo II al Quinto Informe de Evaluación del Panel Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático. En C. B. Field, V. R. Barros, D. J. Dokken, K. J. Mach, M. D. Mastrandrea, T. E. Billir, M.Chatterjee, K. L. Ebi, Y. O. Estrada, R. C. Genova, B. Girma, E. S. Kissel, A. N. Levy, S. MacCracken, P. R. Mastrandrea., & L. L. White (Eds.), Cambio climático 2014. Impactos, adaptación y vulnerabilidad. Ginebra, Suiza: IPCC.
Pompa-García, M., Dávalos-Sotelo, R., Rodríguez-Téllez, E., Aguirre-Calderón, O. A., &Treviño-Garza, E. J. (2014). Sensibilidad climática de tres versiones dendrocronológicas para una conífera mexicana. Madera y Bosques, 20(3), 139-151. doi: 10.21829/myb.2014.203158 DOI: https://doi.org/10.21829/myb.2014.203158
Pompa-García, M., & Némiga, X. A. (2015). ENSO index teleconnection with seasonal precipitation in a temperate ecosystem of northern Mexico. Atmósfera, 28(1), 43-50. doi: 10.1016/S0187-6236(15)72158-2 DOI: https://doi.org/10.1016/S0187-6236(15)72158-2
R Core Team (2019). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing. Vienna, Austria. Recuperado de htpp://www.r-project.org
Sáenz-Romero, C., Rehfeldt, G. E., Crookston, N. L., Pierre, D., St-Amant, R., Beaulieu, J., & Richardson, B. (2010). Contemporary and projected Spline Climate surfaces for Mexico and their use in understanding Climate-plant relationships. Climatic Change, 102(3-4), 595-623. doi: 10.1007/s10584-009-9753-5 DOI: https://doi.org/10.1007/s10584-009-9753-5
Schofield, M. R., Barker, R. J., Gelman, A., Cook, E. R., & Briffa, K. R. (2016). A model based approach to climate reconstruction using tree-ring data. Journal of the American Statistical Association, 111(513), 93–106. doi: 10.1080/01621459.2015.1110524 DOI: https://doi.org/10.1080/01621459.2015.1110524
Schulz, E. F. (1976). Problems in applied hydrology. En E. F Schulz (Ed.), Elementary statistical properties (pp. 31–73). Fort Collins, Colorado, USA: Water Resources Publications.
Speer, J. H. (2010). Fundamentals of tree ring research. Tucson, Arizona, USA: University of Arizona Press.
Stahle, D. W., Burnette, D. J., Díaz, J. V., Heim, R. R., Fye, J. F. K., Paredes, J. C., Soto, R. A., & Cleaveland, M. K. (2012). Pacific and Atlantic influences on Mesoamerican climate over the past millennium. Climate Dynamics, 39(6), 1431-1446. doi: 10.1007/s00382-011-1205-z DOI: https://doi.org/10.1007/s00382-011-1205-z
Stahle, D. W., Cook, E. R., Burnette, D., Villanueva, D. J., Cerano, P. J., Burns, J., Griffin, D., & Howard, J.M. (2016). The Mexican drought atlas: Tree-ring reconstructions of the soil moisture balance during the late pre-Hispanic, colonial, and modern eras. Quaternary Science Reviews, 149, 34–60. doi: 10.1016/j.quascirev.2016.06.018 DOI: https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2016.06.018
Stahle, D. W., Cook, E. R., Burnette, D. J., Torbenson, M. C. A., Howard, I. M., Griffin, D., Villanueva, D. J., Cook, B. I., Williams, A. P., Watson, E., Sauchyn, D. J., Pederson, N., Woodhouse, C. A., Pederson, G. T., Meko, D., Coulthard, B., & Crawford, C. J. (2020). Dynamics, variability and change in seasonal precipitation reconstructed for North American. American Meteorological Society Journal of Climate, 33, 3173-3195. doi: 10.1175/JCLI-D-19-0270.1 DOI: https://doi.org/10.1175/JCLI-D-19-0270.1
Sun, C., Liu, Y., Song, H., Mei, R., Payomrat, P., Wang, L., & Liu, R. (2018). Tree‐ring‐based precipitation reconstruction in the source region of Weihe River, northwest China since AD 1810. International Journal of Climatology, 38(8), 3421-3431. doi: 10.1002/joc.5514 DOI: https://doi.org/10.1002/joc.5514
Thapa, U. K., Shah, S. K., Gaire, N. P., & Bhuju, D. R. (2015). Spring temperatures in the far-western Nepal Himalaya since AD 1640 reconstructed from Picea smithiana tree-ring widths. Climate dynamics, 45(7-8), 2069-2081. doi: 10.1007/s00382-014-2457-1 DOI: https://doi.org/10.1007/s00382-014-2457-1
Villanueva-Díaz, J., Cerano-Paredes, J., Vázquez-Selem, L., Stahle, D. W., Fulé, P. Z., Yocom, L. L., Francv-Ramos, O., & Ruiz-Corral, J. A. (2015). Red dendrocronológica del pino de altura (Pinus hartwegii Lindl.) para estudios dendroclimáticos en el noreste y centro de México. Investigaciones Geográficas, 86, 5–14. doi: 10.14350/rig.42003 DOI: https://doi.org/10.14350/rig.42003
Villanueva-Díaz, J., Vázquez-Selem, L., Gómez-Guerrero, A., Cerano-Paredes, J., Aguirre-González, N. A., & Franco-Ramos, O. (2016). Potencial dendrocronológico de Juniperus monticola Martínez en el Monte Tláloc, México. Revista Fitotecnia Mexicana, 3(2), 175-185. DOI: https://doi.org/10.35196/rfm.2016.2.175-185
Villanueva-Díaz, J., González-Elizondo, M., Cerano-Paredes, J., Estrada-Ávalos, J., Martínez-Sifuentes, A. R., & Rosales-Mata, S. (2018a). Red dendrocronológica de pino triste (Pinus lumholtzii B. L. Rob. & Fernald) en la Sierra Madre Occidental para reconstrucción de lluvia estacional. Madera y Bosques, 24(2), e2421530. doi: 10.21829/myb.2018.2421530 DOI: https://doi.org/10.21829/myb.2018.2421530
Villanueva-Díaz, J., Rubio-Camacho, A., Chávez-Durán, A. A., Zavala-Aguirre, J. J., Cerano-Paredes, J., & Martínez-Sifuentes, A. R. (2018b). Respuesta climática de Pinus oocarpa Schiede Ex Schetol en el Bosque La Primavera, Jalisco. Madera y Bosques, 24(1), e2411464. doi: 10.21829/myb.2018.241464 DOI: https://doi.org/10.21829/myb.2018.2411464
Zhou, X. H., Fei, S. F., Sherry, R., & Luo, Y. Q. (2012). Root biomass dynamics under experimental warming and doubled precipitation in a tallgrass prairie. Ecosystems, 15, 542–554. doi: 10.1007/s10021-012-9525-3 DOI: https://doi.org/10.1007/s10021-012-9525-3
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