El papel biológico de los bosques en la naturaleza

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificación: 2023-12-16 16:02

¿Con qué frecuencia pensamos en el papel de los bosques en nuestra vida? ¿Qué es un bosque? ¿Qué funciones ecológicas realiza? En este artículo intentaremos dar respuesta a estas y muchas otras preguntas relacionadas con el bosque como ecosistema natural.

El bosque es una combinación de vegetación leñosa, arbustiva y herbácea que crece en la superficie sólida del planeta, incluidos animales, microorganismos y otros componentes del entorno natural (suelo, cuerpos de agua y ríos, envoltura de aire) biológicamente interconectados. Las principales propiedades de los bosques son el área y las reservas de madera en pie. Los bosques crecen en todos los continentes excepto en la Antártida y ocupan aproximadamente el 31% de la superficie terrestre. El área total del fondo forestal del planeta es de 4 mil millones de hectáreas y las reservas de madera en pie son de 527,203 millones de m3 [1].

Un bosque es un ecosistema autorregulado de organización compleja en el que la circulación de sustancias (nitrógeno, fósforo, oxígeno, agua, etc.) y los flujos de energía entre todos los tipos y formas de organismos se llevan a cabo constantemente. Todas las plantas están adaptadas entre sí, así como a los organismos animales, y viceversa, todos los organismos animales están adaptados a los organismos vegetales. No pueden existir el uno sin el otro. Cada área de bosque tiene una estructura espacial pronunciada (vertical y horizontal), que incluye una gran cantidad de árboles maduros, arbustos, plantas herbáceas, sotobosque de las especies principales y acompañantes, así como musgos y líquenes.

La estructura vertical del bosque se caracteriza por la distribución de diferentes formas vegetales a lo largo de la altura, mientras que la horizontal refleja la distribución de diferentes especies vegetales en el plano horizontal. Junto con una gran cantidad de plantas, en el bosque hay una gran cantidad de especies diferentes sin (c) vertebrados, millones de organismos del suelo, numerosos insectos, aves y animales. Todos juntos forman un sistema ecológico en el que cada planta y animal realiza una función ecológica específica, participando en el ciclo de diversos elementos químicos.

Bajo la influencia de factores ambientales externos (luz, temperatura, humedad, viento, corrientes, diversas formas de actividad humana inteligente, etc.), se producen ciertos cambios en el ecosistema forestal, que, por regla general, no tienen un impacto agudo y destructivo. naturaleza, y no conducen a un desequilibrio en el ecosistema. Sin embargo, el impacto cada vez mayor de la actividad humana irrazonable conduce cada vez más a una violación del equilibrio ecológico, que se expresa en cambios y consecuencias abruptos y catastróficos. Entonces, en el verano de 2008 en el territorio de Ucrania occidental en la región de las montañas de los Cárpatos, hubo la mayor inundación debido a numerosas precipitaciones. Como resultado, alrededor de 40 mil casas se inundaron, casi 700 km de carreteras fueron arrasadas, más de 300 puentes fueron destruidos [2].

Una de las razones de las inundaciones a gran escala es la deforestación en las laderas de los Cárpatos, cuando una parte significativa de la cubierta forestal fue talada durante casi 40 años [3].

El hecho es que el bosque juega un papel importante en la regulación del agua, que consiste en ralentizar la escorrentía superficial del deshielo y el agua de lluvia, transfiriendo parte de ella al suelo, reduciendo así la fuerza destructiva de las inundaciones e inundaciones y, por lo tanto, alimentando las aguas subterráneas. Cuando llueve, las copas y los troncos de los árboles retienen parte de la humedad, lo que permite que el agua se absorba en la basura forestal de forma gradual, en lugar de espontáneamente. La basura forestal retiene la humedad y, con el tiempo, la da a los ríos y al agua subterránea, y parte de la humedad se utiliza para alimentar a las plantas. En un área abierta (por ejemplo, una tala), el agua de lluvia cae completamente sobre la superficie de la tierra y no tiene tiempo para ser absorbida, ya que la permeabilidad al agua de la hojarasca forestal es mayor que en un área abierta, lo que conduce a la Flujo de la mayor parte del agua desde la superficie hacia una depresión o curso de agua superficial (arroyo, río). A veces, un área abierta no permite que el agua pase en absoluto y se escurre por completo, formando una poderosa corriente de agua. El bosque juega un papel importante en la distribución de las precipitaciones invernales y durante el deshielo en primavera. En áreas abiertas, la capa de nieve se fija un poco más tarde que en el bosque debido a los frecuentes deshielos y se distribuye de manera desigual debido a los vientos que soplan. En los bosques, la nieve se distribuye de manera uniforme, lo que se asocia con un cambio en el régimen del viento en la capa superficial. En general, se acumula más nieve en áreas abiertas que en bosques. En primavera, bajo la influencia de un poderoso flujo de radiación solar, se produce el deshielo, que depende no solo de este factor. Varios tipos de vegetación y relieve juegan un papel importante en este proceso. Un área abierta recibe el 100% de la radiación solar y solo una parte debajo del dosel de cualquier árbol, por lo tanto, la nieve se derrite en los bosques más lentamente. Por ejemplo, en los claros, la nieve se derrite durante 7-25 días, y en un bosque de abetos-abetos durante 32-51 días [4].

El científico forestal nacional Aleksandr Alekseevich Molchanov descubrió que el coeficiente de escorrentía primaveral disminuye drásticamente con un aumento en la cubierta forestal (de 0, 6-0, 9 en un área montañosa sin árboles a un coeficiente de 0, 09-0, 38 con una cubierta forestal del 40%) [6].

Cuando se tala un bosque, se quita la copa de los árboles y el suelo pierde su propiedad de permeabilidad al agua, lo que conduce a una violación del régimen hídrico de los cursos de agua, mientras que aumenta la escorrentía superficial y se intensifica el proceso de destrucción del suelo. Por lo tanto, el bosque juega un papel importante en la regulación del flujo uniforme de agua hacia los cursos de agua, participa en el ciclo del agua y previene la destrucción del suelo.

Una propiedad igualmente importante de la vegetación está asociada con la formación climática del planeta. El bosque afecta factores climáticos como viento, temperatura, humedad, etc. Gracias al viento se polinizan las plantas, se esparcen frutos y semillas, se potencia el proceso de evaporación de la humedad de la superficie foliar y el bosque, a su vez, se reduce. la velocidad del viento en la capa de aire superficial, regulando la temperatura y la humedad. La presencia de plantaciones cambia el régimen térmico en los territorios colindantes. En verano, el aire más frío del macizo verde desplaza el aire más cálido y ligero del territorio adyacente, bajando la temperatura del aire en estas zonas. El grado de disminución de la temperatura del aire depende de la especie de plantación (de la transparencia de la copa, de la reflectividad de las hojas, de la altura y de la edad), de la densidad de plantación y de otras características. Los árboles de hojas grandes son los mejores defensores de la energía térmica. Así, por ejemplo, el álamo temblón atraviesa su follaje diez veces más energía que el espino. En el bosque, la humedad del aire aumenta, ya que la superficie de evaporación de las hojas de árboles y arbustos, tallos de pasto es 20 o más veces mayor que el área de suelo que ocupan estas plantas. Durante un año, una hectárea de bosque se evapora en el aire de 1 a 3, 5 mil toneladas de humedad, que es del 20 al 70% de la precipitación atmosférica. Por ejemplo, un aumento de la cubierta forestal en un 10% puede conducir a un aumento de la cantidad de precipitación anual en un 10-15% [5]. Además, aproximadamente el 90% del agua entrante se evapora de la superficie de las hojas y solo el 10% se utiliza para la nutrición de las plantas. La humedad del aire en la zona media de un bosque o parque en verano es un 16-36% más alta que en el patio de una ciudad. Los espacios verdes también contribuyen a un aumento de la humedad del aire en las áreas abiertas adyacentes.

El bosque participa activamente en el intercambio de gases, principalmente absorbiendo dióxido de carbono y liberando oxígeno a la atmósfera. Este fenómeno natural se llama fotosíntesis. Entonces, una hectárea de bosque absorbe 8 kg de dióxido de carbono (H2CO3) por hora, que son emitidos por 200 personas. El grado de absorción de dióxido de carbono y la liberación de oxígeno depende en gran medida del tipo de plantación. Así, el álamo de Berlín es 7 veces, el roble común es 4,5 veces, el tilo de hoja grande es 2,5 veces y el pino silvestre es 1,6 veces más eficiente en términos de intercambio de gases de abeto escocés.

El bosque también juega un papel importante en la limpieza de la atmósfera del polvo. Las plantas acumulan partículas de polvo en la superficie de hojas, ramas y troncos. En este caso, el efecto de la acumulación está determinado en gran medida no solo por la temperatura, la humedad y la velocidad del viento, sino también por las especies de la plantación. Entonces, las coníferas 30 veces y el abedul 2, 5 veces más polvo retiene que el álamo temblón. El contenido de polvo en los parques urbanos y suburbanos es de 1,5 a 4 veces menor que en la zona industrial. Las mediciones han demostrado que el polvo del aire debajo de los árboles es un 20-40% más bajo que en las áreas adyacentes abiertas. Durante el período activo de la vida de la planta, un árbol adulto elimina del aire: castaño de indias - 16 kg, arce de Noruega - 28 kg, álamo canadiense - 34 kg de polvo.

El bosque también participa en la limpieza del aire de las impurezas gaseosas. El aire más frío, que crea corrientes verticales y velocidades del viento más bajas en el área de los espacios verdes, contribuyen al movimiento de impurezas gaseosas hacia la atmósfera superior. Esto conduce a una disminución de su número en la zona de espacios verdes en un 15-60%. Las diferentes especies de árboles tienen una resistencia diferente a la contaminación atmosférica mientras mantienen su capacidad para capturar impurezas tóxicas de la atmósfera. Así, la acacia blanca captura compuestos de azufre y fenol de la atmósfera, sin dañar seriamente su follaje. De (c) el seguimiento mostró que el dióxido de azufre daña severamente la vegetación.

Cerca de las plantas químicas, la superficie de las hojas de tilo, abedul y roble se quema en un 75-100%, y serbal, en un 25-65%. Las especies arbóreas no resistentes a la contaminación atmosférica son: castaño de indias, arce de Noruega, abeto y pino común, fresno de montaña, lila, acacia amarilla, etc. Las más resistentes son: chopo negro, acacia blanca, chopo, arce de Pensilvania, hiedra común.

Las plantas secretan sustancias biológicamente activas (fitoncidas), que tienen una alta actividad fisiológica en pequeñas cantidades en relación con ciertos grupos de organismos vivos. Las sustancias biológicamente activas matan las bacterias patógenas o retardan el desarrollo de microorganismos. La efectividad de las sustancias biológicamente activas de diferentes plantas no es la misma. Entonces, el cedro del Atlas causa la muerte de bacterias después de 3 minutos de secreción, cereza de pájaro - después de 5 minutos, grosella negra - después de 10 minutos, laurel - después de 15 minutos.

La participación de las áreas forestales también es grande en la reducción del nivel de ruido de las carreteras y empresas de transporte. Las copas de los árboles de hoja caduca absorben el 26% de la energía sonora incidente y reflejan y disipan el 74%. Dos hileras de tilo pueden reducir el nivel de ruido en 2, 5-6 veces, dependiendo del ancho de la franja de plantación sin follaje y 7, 7-13 veces, cuando las plantas estaban con follaje. El grado de aislamiento acústico depende de la especie, la altura y el patrón de plantación de árboles y arbustos. El ruido a la altura del crecimiento humano en una calle construida con edificios altos sin espacios verdes es 5 veces mayor que en la misma calle bordeada de árboles debido al reflejo del ruido del tráfico en movimiento desde las paredes de los edificios.

Por lo tanto, el bosque juega un papel importante en el planeta en el mantenimiento de condiciones favorables para la existencia de todos los organismos vivos, incluidos los humanos. El bosque como ecosistema natural participa en el clima y la formación de sedimentos, mantiene la composición gaseosa de la atmósfera, proporciona hogar y alimento a muchas especies y formas de plantas y animales. Sin embargo, hoy existe un grave problema de conservación forestal.

La mayor parte de los ecosistemas forestales se encuentra en países como Rusia (809 millones de hectáreas), Brasil (520 millones de hectáreas), Canadá (310 millones de hectáreas), Estados Unidos (304 millones de hectáreas), China (207 millones de hectáreas), República Democrática de el Congo (154 millones de hectáreas) [8].

Además, los más valiosos para mantener el equilibrio ecológico del planeta son la taiga y los bosques tropicales. Los bosques tropicales tienen una diversidad biológica bastante alta, que contiene hasta el 70-80% de todos los animales y plantas conocidos por la ciencia. Según el Departamento de Estado de Estados Unidos, la pérdida anual de bosques equivale a cuatro áreas de Suiza (41.284 km²) [9].

Para representar la escala de la deforestación, esta área todavía se puede comparar con el territorio de la región de Moscú (44 379 km²). Las principales razones del declive de los bosques son la deforestación incontrolada de tierras agrícolas - 65-70% y la tala - 19% (Fig. 7, 8, 9).

La mayoría de los países tropicales ya han perdido más de la mitad de sus bosques naturales. Por ejemplo, en Filipinas, alrededor del 80% de los bosques han sido talados, en América Central, el área forestal ha disminuido en un 60%. En países tropicales como Indonesia, Tailandia, Malasia, Bangladesh, China, Sri Lanka, Laos, Nigeria, Libia, Guinea, Ghana, la superficie forestal ha disminuido en un 50% [9].

En resumen, podemos decir que la preservación y el aumento de la superficie de ecosistemas forestales es la tarea más importante de la humanidad, cuyo cumplimiento asegurará su supervivencia en un entorno natural favorable. De lo contrario, la humanidad simplemente no sobrevivirá, ya que solo el desarrollo armonioso de la civilización terrestre con la naturaleza brinda una oportunidad para la vida y el desarrollo de la humanidad en su conjunto.

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