Equilibrando el fuego y el hielo

Gestión de los bosques de la región para la prevención de incendios forestales y la preservación de la capa de nieve

Por: Brooke FisherFotos: Mark Stone/Universidad de WashingtonImagen superior: Una vista aérea de Cle Elum Ridge, la ubicación de 12 sitios de campo donde los investigadores están estudiando cómo la estructura del bosque afecta el deshielo.

Las estrategias de prevención de incendios forestales suelen implicar la eliminación de especies inflamables de árboles y maleza que pueden alimentar incendios. Pero ¿y si existiera una estrategia que también pudiera ayudar a preservar la capa de nieve? Esta pregunta ha desencadenado la última fase de investigación entre un equipo de científicos que están trabajando para salvaguardar el vulnerable suministro de agua de la región.

"Es necesario que haya una reducción estratégica de los bosques para combatir los incendios, pero la mayoría de nuestras cuencas hidrográficas sufren estrés hídrico, por lo que si podemos hacer recomendaciones que ayuden a reducir el riesgo de incendios y aumenten la retención de nieve, entonces obtendremos una doble ganancia", explica CEE. Profesora Jessica Lundquist

La capa de nieve, que se acumula durante los meses más fríos, es una importante fuente de agua en verano para la región. Si se derrite demasiado pronto, no habrá suficiente agua río abajo cuando el caudal tardío es crítico para una variedad de propósitos, desde la agricultura hasta el agua potable y la ayuda a la migración del salmón. Una sequía de agua también puede provocar incendios forestales más intensos. Se prevé que durante los próximos 70 años, la capa de nieve en las Cascadas de Washington disminuirá en un 50%.

“La capa de nieve es este increíble sistema de almacenamiento de agua en toda la costa oeste. Almacena nuestra agua durante todo el invierno para nosotros. Cuando se derrite y termina en el río, se convierte en nuestra agua potable y es importante para los peces”, dice Ph.D. estudiante Cassie Lumbrazo. "Estos bosques se están reduciendo y no estamos seguros de cómo afectará esto a la retención de nieve en esta región".

Los investigadores se están centrando en las Cascadas del Este, donde el deshielo desemboca en el río más grande del estado de Washington. El río Yakima suministra agua a la zona agrícola más productiva de la región, el valle de Yakima, conocido por sus cerezas y lúpulo. Con el objetivo de encontrar un equilibrio entre la prevención de incendios forestales y las necesidades hidrológicas, la investigación servirá de base para un plan de gestión forestal a nivel estatal que está siendo desarrollado por el Departamento de Recursos Naturales del Estado de Washington (DNR). Los hallazgos también servirán de base para la gestión de The Nature Conservancy (TNC) de 38.000 acres en Central Cascades.

El proyecto es una asociación y un “trabajo de amor” entre un equipo de investigadores: Lundquist y Lumbrazo de la Universidad de Washington; la exalumna y profesora asistente afiliada Susan Dickerson-Lange (CEE Ph.D. '16), consultora de hidrología de Natural Systems Design; y la exalumna de Ciencias Acuáticas y Pesqueras Emily Howe (Ph.D. '12), quien dirige la investigación de la capa de nieve y los recursos acuáticos para TNC. El equipo está colaborando con Tapash Sustainable Forest Collaborative, que trabaja para mejorar los ecosistemas forestales en las Cascadas Centrales y está compuesto por la Nación Yakama, el Servicio Forestal de los Estados Unidos, el Departamento de Pesca y Vida Silvestre de Washington, TNC y DNR.

La disposición del suelo del bosque (desde la proximidad de los árboles hasta si las laderas miran hacia el norte) puede afectar en gran medida la capa de nieve, provocando que la nieve se derrita más rápido en ciertos lugares. Si bien puede parecer obvio que la nieve debajo de los árboles, protegida del sol, se derrite más lentamente que la nieve en áreas abiertas, no siempre es así.

Los hallazgos sorprendentes se remontan a 2009, cuando Lundquist y sus estudiantes de posgrado comenzaron a trabajar en la investigación de la nieve forestal en la cuenca municipal del río Cedar, ubicada en Western Cascades. Descubrieron que en climas templados, como el noroeste del Pacífico, la nieve se derrite más rápido debajo de los árboles que en áreas abiertas. Esto se debe a la radiación de onda larga, que emiten los árboles en proporción a su temperatura. En climas más cálidos, los árboles emiten más energía, lo que derrite la nieve.

“Nos dimos cuenta de que nuestros resultados eran diferentes de la mayoría de los estudios publicados que leímos. La mayoría decía que la nieve dura más bajo los árboles, pero descubrimos que eso ocurre sólo en climas más fríos”, recuerda Lundquist. “Un ejemplo que doy a mis alumnos es que en Seattle, en las frías noches de invierno, tengo un gran abeto frente a mi casa; Si estaciono mi auto al lado, por la mañana solo la mitad del auto tiene hielo. La otra mitad está protegida de las heladas gracias a la radiación de onda larga del árbol”.

Con curiosidad por saber cuánto más puede durar la nieve en áreas abiertas, los investigadores investigaron recientemente la nieve ubicada en los espacios entre los árboles a lo largo de Cascade Crest en Eastern Cascades. A diferencia de un claro, un claro en el bosque está parcialmente sombreado por los árboles circundantes, sin árboles directamente encima. En sus hallazgos publicados recientemente, los investigadores encontraron que la nieve puede durar hasta un mes más en los claros abiertos, particularmente en las laderas orientadas al norte.

"Los huecos de nieve están protegidos por los árboles cercanos, pero a medida que los huecos se hacen más grandes, los árboles circundantes proporcionan menos sombra del sol y protección del viento, por lo que se trata de un acto de equilibrio", explica Dickerson-Lange, quien dirigió esta fase de investigación y ha estado involucrada en el proyecto en curso desde su doctorado. estudios. "También se acumula más nieve en los claros, ya que no hay ramas que bloqueen la nevada y capturen la nieve".

Noticias de la Universidad de Washington

Izquierda: Ph.D. Los estudiantes Cassie Lumbrazo y Steven Pestana colocan sensores de temperatura. Arriba a la derecha: Emily Howe, exalumna de Ciencias Acuáticas y Pesqueras, sujeta una cámara time-lapse a un árbol. Abajo a la derecha: La investigadora de RAPID Karen Dedinsky conecta una estación base del Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) a un trípode. El equipo se utilizará para crear puntos GPS que sirvan como puntos de control terrestre para los datos lidar.

Con una visión de las características únicas del derretimiento de la nieve en los bosques del noroeste del Pacífico, los investigadores ahora están trabajando para traducir sus hallazgos al trabajo práctico de los administradores forestales y, aún más específicamente, de los madereros.

“Por ejemplo, aconsejaremos en qué lado de la cresta adelgazar y en qué parte del paisaje crear espacios entre los árboles”, explica Lumbrazo. "Pero primero, debemos observar nuestros sitios de campo y ver qué parcelas maximizan la profundidad y retención de la nieve y al mismo tiempo considerar la resistencia al fuego".

En preparación para esta fase de la investigación, los investigadores colaboraron con los forestales de TNC para adelgazar estratégicamente 12 sitios de campo cerca de Cle Elum Ridge. Marcaron cuidadosamente árboles específicos para su eliminación para reflejar un gradiente de raleo intenso a ligero y los tamaños de claros asociados, divididos equitativamente entre las laderas norte y sur.

Para rastrear la acumulación y el derretimiento de la nieve, se distribuyeron cámaras de time-lapse en los sitios de campo. Los datos sobre la estructura del bosque, como la disposición de los árboles y la cobertura del dosel, fueron capturados por investigadores del Centro de Reconocimiento de Peligros Naturales de CEE (conocido como "RAPID"), que mapearon el paisaje en 3D utilizando sensores remotos lidar. La información combinada se utilizará para evaluar la relación entre factores como la duración de la nieve y la densidad del bosque, para determinar cómo se puede optimizar la retención de la capa de nieve.

"¿Existe un punto óptimo? ¿Podemos predecir cuál sería ese punto óptimo?" pregunta Howe. “El objetivo final es garantizar que nuestras acciones de gestión forestal para la resiliencia al fuego no exacerben la escasez de agua. Y, si es posible, ¿existen lugares donde podamos amortiguar los impactos climáticos en la hidrología del área? Nuestro sueño sería aumentar el caudal de los arroyos”.