Caracterización ecológica y agronómica de la interacción bosque-pradera para la elaboración de un modelo sostenible de explotación silvopastoral en la región patagónica de Aysén (Chile).

Proyecto: Fundación Biodiversidad –Universidad Complutense de Madrid (España) Duración: 2005-2007 Investigadores: J. de Miguel, M.A. Casado, B. Acosta (UCM)

Alejandro del Pozo (UTAL) Carlos Ovalle, C. Hepp, H.F. Helizalde (INIA) E. Zagal, M. Gerding, J.A. Barrera, L. Finot (UdeC)

Problema Hace más de 10.000 años llegaron a la región de Aysén los primeros habitantes, los cuales se conformaron principalmente en dos culturas. Los Aonikenk (“Gente del Sur”), también denominados Tehuelches, Gigantes o Patagones, que ocuparon principalmente la zona continental de la región; mientras que en el litoral tuvo lugar la cultura Kaweskar (“los que llevan una piel”), también denominados Alacalufes. Los Aonikenk eran hombres de elevada estatura (promedio 1.75 hombres y 1.70 mujeres) y ocuparon un vasto territorio en las estepas patagónicas. Al igual que los demás pueblos australes, los Aonikenk eran preferencialmente nómades, desplazándose en tierra firme a pie. Durante el siglo XIX una epidemia de viruela se extendió entre el pueblo Aonikenk, reduciéndose significativamente su población. Los Aonikenk fueron vistos por última vez en territorio chileno alrededor de 1927.

Por su parte, los Kawashkar habitaban los canales australes ubicados entre el Golfo de Penas por el norte y la península de Brecknock por el sur. Según Emperaire (1963) su estatura era baja y su contextura fuerte. Este pueblo buscó su subsistencia en la costa y en el mar, del cual extraían los productos para su alimentación: lobos marinos, nutrias, aves, peces y mariscos. Para sus cacerías o pesca se desplazaban en canoas de tablas de alerce o ciprés cocidas o de corteza de coigüe, de tamaño suficiente para transportar hasta diez personas, en las que viajaban largas distancias.

Debido a su cultura nómada y sus hábitos de cazadores, recolectores o pescadores los habitantes primitivos de la región realizaron una cierta trasformación del ambiente natural, aunque el impacto sobre los ecosistemas terrestres y acuáticos no puede compararse con el “holocausto ambiental” provocado por el hombre blanco “civilizado” que recolonizó estas tierras desde fines del siglo XIX a mediados del XX.

Las primeras expediciones de exploración de la zona datan de 1520, con los viajes efectuados por Hernando de Magallanes. Posteriormente, el Capitán Pedro Cortés Ojeda, el navegante Juan Ladrillero, Francisco Cortés y el Padre José García Alsué avanzaron en el conocimiento de la región. Entre 1782 y 1796, José de Moraleda realiza estudios sobre Chiloé, Palena y el Rio Aysén. En 1831 Roberto Fitz-Roy junto con Charles Darwin inician su viajes por el mundo que los llevaría a recorrer las costas Australes. En años posteriores Enrique Simpson Baeza, el Capitán Adolfo Rodriguez y Hans Steffen descubren amplios sectores desconocidos hasta aquel instante y rutas para acceder a ellos.

Sin embargo, hasta 1859 no se funda el primer asentamiento (el pueblo de Melinka), para aprovechar los recursos forestales y marinos. De igual manera, en 1880 se instala en Río Álvarez un centro de procesado de maderas. En 1896 Juan Richard instala en Ñiguarao uno de los primeros intentos de establecer grandes estancias ganaderas. Las espectativas ganaderas de la región se plasman entre 1903 y 1904 en la Sociedad Industrial del Aysén, que obtiene la concesión de 826.000 hectáreas por parte del Estado Chileno. A esta empresa le siguieron otras como la “Sociedad Ganadera Cisnes”(1924), la “Sociedad Anónima Ganadera Valle Chacabuco” y la “Estancia Lago Bertrand”.

Se calcula que en 1907 la población de la región de Aysén era 197 personas, localizadas 54 en Aysén, 62 en Coyhaique y 81 en Baker. Para 1930 el número de habitantes de la región se estima en 8.886 personas.

Paralelamente al establecimiento de las estancias ganaderas, hubo iniciativas para el desarrollo vial en la zona de Aysén, proporcionando los medios para la ejecución de pequeñas sendas que permitieran el acarreo de ganado y comunicación primaria entre comunidades muy aisladas. Sólo en la década de los setenta se cristaliza y materializa la idea de construir una ruta que una por el continente las provincias de Llanquihue y Palena con la Región de Aysén, tarea pionera y audaz por la diversidad de factores adversos: bosques nativos, extensas zonas pantanosas, ríos caudalosos, topografía accidentada, clima riguroso, escasa población, etc. El Camino Longitudinal Austral y su red transversal complementaria han permitido hoy la integración de la Patagonia Occidental con el resto del país. Su impacto socio-económico comienza a vislumbrarse ya de forma importante en la explotación de recursos naturales renovables (bosques, ganadería, pesca, energía y turismo) más los recursos no renovables, como la minería.

Hasta hace menos de un siglo, la Patagonia Occidental de Chile se encontraba cubierta por extensos y densos bosques templados de lenga (Nothofagus pumilio) y coigüe (N. dombeyi) que cubrían la mayor parte de su territorio. Desde el inicio de la colonización, alrededor de 1920, vastas extensiones de bosques fueron quemadas para trasformarlas en terrenos de pastoreo (Donoso y Lara, 1996). El impacto global de esas quemas fue enorme. De la superficie de bosque original de Aysén, estimada en 5 millones de ha, el 60% fue destruida en este período (Veblen et al., 1996). El exterminio de los bosques tuvo además, como consecuencia una intensa erosión de los suelos. En la actualidad extensas superficies omnipresentes de árboles muertos son aún el mudo testimonio de los grandes incendios ocurridos entre 1920 y 1950 y de la lenta tasa de regeneración de estos bosques. Respecto de la erosión, el efecto más visible es la colmatación de Puerto Aysén como consecuencia de la depositación de sedimentos y materiales que arrastra el río Aysén desde la zona oriental hasta su desembocadura.

Paisaje característico de la región de Aysén: matriz de praderas con los restos de los troncos de los árboles quemados a mediados del siglo XX. Cabe destacar las señales de erosión asociadas a las zonas de mayor pendiente.

Según el historiador Leonel Galindo (comunicación personal) en el proceso de destrucción de bosques y trasformación en pastizales, se pueden distinguir 2 períodos. Hasta la década de los 40 la trasformación realizada por los colonos fue de escasa envergadura. Para ellos los bosques de lenga constituían un obstáculo a la libre expansión ganadera procedente de las altas parameras de coironal. La explotación de los recursos forestales era, en la práctica, imposible por la inexistencia de vías de comunicación para sacar la madera y por la ausencia de centros y tecnologías regionales para su transformación. La madera de lenga era entonces utilizada casi exclusivamente para la construcción de viviendas precarias y como combustible de calefacción. Por este motivo, los primeros colonos apenas transformaron el bosque, situando sus ganados en pequeñas áreas con pastizales naturales, resultantes por lo general de la colmatación de antiguas lagunas y otros humedales.

En la década de los 50 el escenario anterior cambió radicalmente al promulgarse una Ley de colonización que condicionaba la cesión de la propiedad del terrero colonizado a un territorio ‘limpio al menos en una quinta parte de su extensión ’. A cada propietario se le permitía deforestar 1.000 hectáreas y 50 más por cada hijo. La consecuencia de esta Ley fue, entre otras, uno de los mayores holocaustos ambientales causados por el hombre. Más de 3 millones de hectáreas de bosques fueron quemadas, despreciando el potencial forestal y sus valores naturalísticos, con el único motivo (casi obligado) de asegurar la propiedad del terreno. Millones de toneladas de CO2 fueron devueltas a la atmósfera entre los años 1945 y 1955, y destruidas comunidades y organismos hasta entonces poco conocidos. Sólo algunas áreas más inaccesibles se mantuvieron casi intactas, constituyendo hoy en día los únicos restos del boque original. Los bosques quemados fueron habilitados como terrenos de pastoreo (Cruces et al., 1999a, b y c; Silva, et al., 1999) mediante la siembra de especies forrajeras exóticas, mayoritariamente pasto ovillo (Dactylis glomerata), trébol blanco (Trifolium repens), fromental (Arenatherum elatius) y otras especies que se introdujeron como malezas tales como Taraxacum officinale, Hypochoeris radicata, Rumex acetosella,Rumex crispus, Plantago lanceolata entre otras, todas ellas de origen europeo. El resultado fue el reemplazo de una comunidad madura por una vegetación muy simplificada, de escasa diversidad y productividad. Como problema añadido, la intensa explotación ganadera ha supuesto en algunos caso una pérdida importante de fertilidad del suelo, sobre todo de elementos como el azufre y el fósforo,.Este hecho ha desencadenado una pérdida de capacidad de producción y de cubierta vegetal, lo que agrava aún más los problemas de erosión generales de la región. Aportación conceptual del proyecto a los estudios desarrollados en la región Hasta no hace mucho tiempo, la cultura ganadera, predominante en la región, ha ignorado el potencial natural y forestal de los restos de bosque de lenga, minimizando así su papel en el futuro socioeconómico de

la zona. El enorme problema actual de erosión del suelo derivado de la quema masiva de los bosques originales ha propiciado la repoblación de muchas zonas quemadas con árboles alóctonos de rápido crecimiento, fundamentalmente coníferas (Pinus contorta, Pinus ponderosa, Pseudotsuga menziessi). Este enfoque forestal con criterios de conservación ha predominado durante décadas y aún hoy sigue siendo necesario para el control de los intensos procesos erosivos regionales. Sin embargo, en los últimos años las investigaciones y el desarrollo tecnológico forestal han desarrollado también modelos de explotación forestal económicamente rentables y viables de implementar por parte de los propietarios de las explotaciones. La mejora reciente de los accesos terrestres y marítimos han contribuido también a facilitar el comercio de los productos forestales hacia mercados exteriores, nacionales e internacionales. Por otra parte, el aumento de la población local y su dependencia de la madera como principal fuente de energía, han aumentado significativamente la demanda de leña. Cabe mencionar también el desarrollo de una incipiente artesanía de la madera, cuyo potencial corre paralelo al aumento espectacular del turismo en la región (sobre todo deportivo y de la naturaleza). A este desarrollo forestal se añade la creciente sensibilidad ambiental de la población y la seguridad de que el futuro del comercio ganadero en un contexto internacional pasa por consideraciones de sostenibilidad y, por tanto, por la restauración de una parte del patrimonio forestal natural. Muchos de los principales mercados de consumo demandan productos con sellos de calidad ambiental, que son difíciles de justificar en una región como esta, donde el ganado convive con inmensos cementerios de árboles quemados y con gravísimos procesos de erosión del suelo.

Mosaico de usos del suelo. Junto a praderas utilizadas por la ganadería extensivas se han desarrollado plantaciones de coníferas con fines comerciales o de protección frente a la erosión. Al fondo de la imagen aparecen bosquetes de lenga en las zonas más altas, mientras que en primer plano destacan áreas sometidas a fuerte erosión.

El antagonismo histórico entre el boque natural y las praderas ha tenido también un reflejo en los enfoques técnicos y de investigación. Por lo general, bosques y praderas han sido estudiados como si de sistemas aislados se tratara, con enfoques independientes y poco complementarios. El escaso interés económico que históricamente ha tenido el bosque frente a los sistemas productivos de praderas ha contribuido mucho a una segregación clara en los enfoques y objetivos de investigación. Así, aunque los estudios forestales y agronómicos desarrollados en la zona son de una gran calidad científica y técnica, apenas ha existido un enfoque integrador que analice los bosques y praderas del territorio como un único sistema, espacialmente heterogéneo, pero compuesto por teselas de diferentes naturaleza pero interdependientes y con recursos complementarios. Este enfoque más integrador es también necesario para argumentar con criterios científicos el futuro desarrollo económico de la región, cada día más vinculado a una explotación más diversificada del conjunto de recursos disponibles, combinando sensatamente la explotación de los bosques y praderas de una misma explotación agraria. Es cada vez más unánime la opinión entre expertos técnicos y científicos de que la unidad espacial de referencia para futuros planes de explotación de recursos naturales debe ser un paisaje heterogéneo que contenga manchas de bosque y de praderas. Esta opinión nos hace centrar la atención sobre las zonas de fronteras entre ambos tipos de manchas, como sistemas ecológicos interesantes en sí mismos, dotados de un gran dinamismo e interdependencia entre los dos tipos de vegetación, y en las cuales se sintetiza el antagonismo bosque/pradera que ha caracterizado la historia ambiental de la región. En este sentido, analizar y valorar la compleja dependencia entre las manchas de bosque y de pradera en estas fronteras, como si de una única unidad funcional se tratara, parece una tarea previa imprescindible para orientar el desarrollo económico y ambiental de la zona.

Lejos de ser independientes, ambos tipos de manchas mantienen interacciones productivas y ecológicas muy intensas y complejas, a través de flujos de agua, de nutrientes y de información (semillas, propágulos), como así se ha puesto de manifiesto en varios trabajos desarrollados en sistemas agrarios de carácter silvopastoral. Los bordes se pueden considerar como membranas que modulan el intercambio de materia y de organismos entre los dos hábitat, pradera y bosque (López-Barrera, 2004).

La vegetación leñosa, que suele preservarse en las zonas más altas de los gradientes de ladera, cumple un papel esencial en la alta producción herbácea de los pastizales situados en zonas más bajas, en la calidad bromatológica de los mismos, en la retención de la erosión de las vertientes y en el mantenimiento de importantes recursos hídricos (regulando el flujo subsuperficial del agua frente a la escorrentía superficial), forestales (cinegéticos, madera, etc.) y de los valores naturalísticos. El profundo sistema radical de árboles y arbustos constituye un auténtica y eficaz bomba de fertilidad vertical, capturando nutrientes que se encuentran en zonas profundas del substrato y convirtiéndolas en hojas o ramas que una vez caídas son transportadas por el agua y el viento hacia las zonas más bajas del relieve, precisamente aquellas cubiertas por pastizales (subsistema productivo). Esta peculiar configuración espacial actúa así como un sistema de fertilidad natural y gratuita de los pastizales, condicionando su composición florística, su capacidad productiva y su calidad bromatológica. El comportamiento de los animales, sobre todo del ganado (que retira nutrientes con el pastoreo y los redistribuye con el estiércol), introduce una complejidad añadida a este sistema, devolviendo a las zonas de bosque parte de los nutrientes proporcionados por este. El balance de estos procesos resulta ser un ciclo complejo y casi cerrado de nutrientes (ver modelo de funcionamiento en figura 1) que permite maximizar su reciclaje continuo y evitar los procesos de erosión ligados a la ausencia o pérdida de la vegetación leñosa en las zonas más altas del relieve.

Fig.1: Modelización del flujo de nutrientes asociado a una ladera de bosque/pastizal en un sistema silvopastoral de dehesa (De Miguel 1999).

Es evidente que muchas de las propiedades agronómicas y ecológicas (especialmente la diversidad

biológica) de muchos pastizales de zonas medias o bajas de ladera dependen del tipo, naturaleza y superficie de la vegetación leñosa de la que heredan gran parte del agua (de forma más o menos dosificada según los casos), los nutrientes y las semillas. Por otra parte, la vegetación leñosa puede constituir una importante fuente de recursos alimentarios para los grandes herbívoros. Se ha comprobado que durante estaciones anuales de baja producción herbácea, el ramoneo constituye una significativa actividad de alimentación del ganado, que en algunos casos aporta más del 30% de la ingesta total. El bosque representa también un hábitat complementario y necesario para alcanzar una óptima salud animal. Este papel es particularmente importante en ambientes con estaciones muy frías, como es el caso de la Patagonia. Esto se ha comprobado incluso en agroecosistemas de clima mediterráneo, en los que durante los meses más fríos las zonas de bosque o matorral mantienen temperaturas sensiblemente superiores (>5ºC) a las del pastizal y son frecuente utilizadas por el ganado como zonas de refugio y ramoneo.

La eliminación del bosque no debe interpretarse por tanto como un simple aumento de superficie para las comunidades herbáceas. Su efecto sobre éstas es mucho más complejo y en su identificación y caracterización deben tenerse en cuenta todas los procesos y consideraciones expuestas anteriormente.

El proyecto que presentamos tiene una filosofía integradora y se realiza con un enfoque verdaderamente silvopastoral, considerando el paisaje mosaicista de bosque/pradera como un único ecosistema, en el que se pretende comprender y modelizar su dinámica y su estructura, destacando las interrelaciones funcionales (influencias e interdependencias) entre ambos tipos de teselas así como los valores naturalísticos que son capaces de mantener. Este enfoque constituye a nuestro juicio una aportación conceptual novedosa a los ya existentes en otros proyectos que se desarrollan en la región, siendo complementario a estos. Así ha sido también entendido por los responsables de diferentes organismos técnicos y de investigación regionales con

los que hemos contactado directamente en diferentes reuniones organizadas en la ciudad de Coyahaique (Patagonia, Chile).

Objetivos generales Este proyecto participa del espíritu con que nace la iniciativa de creación del CIEP, que pretende aportar conocimientos científicos básicos para implementar en la región de la Patagonia chilena (exportable a la Patagonia argentina) un modelo sensato de explotación de recursos naturales que permita: - Mejorar la explotación de los recursos ganaderos, forestales y piscícolas, favoreciendo por tanto el

desarrollo socioeconómico regional y nacional. - Promover los importantes valores naturalísticos de esta extensa región, evitando muy especialmente el

intenso proceso de erosión actual y restaurando en algunas zonas los ecosistemas patagónicos originales. El futuro desarrollo turístico de la región se encuentra vinculado a la conservación y restauración de estos valores.

De acuerdo con esas ideas básicas, el proyecto pretende alcanzar tres objetivos generales:

-Cuantificar y caracterizar los valores productivos (biomasas, productividad, banco de semillas, potencial forestal y ganadero) y naturalísticos (capacidad de regeneración natural del bosque, comunidades vegetales y micorrizicas, diversidad biológica, secuestro de carbono atmosférico, grado de erosión, materia orgánica y disponibilidad de nutrientes en el suelo, biomasa microbiana) asociados a bosques y praderas de la región. Se pretende destacar la dependencia de estos valores de la interacción entre ambos tipos de susbsistemas (enfoque silvopastoral), que por lo general se encuentran conectados espacialmente por gradientes geomorfológicos de ladera/vaguada.

-Identificar y cuantificar los intercambios de agua, materiales (sedimentos, nutrientes) e información (semillas) entre las manchas de bosque y pradera y su relación con los valores productivos y naturalísticos antes mencionados.

-En base a los dos objetivos anteriores, elaborar un modelo racional de gestión silvopastoral que complemente la explotación integrada de recursos forestales y agronómicos, evite la erosión del suelo y promueva el patrimonio natural original de la región. En la consecución de este objetivo participarán también equipos de varias instituciones técnicas y científicas con sede regional (ciudad de Coyahaique) con las que ya existen compromisos de colaboración: Servicio Agrícola y Ganadero (SAG), Corporación Nacional Forestal (CONAF) e Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA).

Objetivos concretos En relación a los aspectos estructurales de los ecosistemas analizados se trata de: -Caracterizar los tipos de bordes y evaluar los cambios espacio-temporales en los bordes bosque-pradera

mediante análisis de imágenes satelitales. Esto permitirá determinar cómo ha sido la expansión/contracción del bosque en la frontera con las praderas, bajo las actuales condiciones de manejo.

-Cuantificar la capacidad de regeneración natural del bosque en diferentes situaciones climáticas y de manejo de praderas (con y sin fertilización, abandono ganadero).

-Tipificar y caracterizar ecológicamente las comunidades herbáceas y leñosas (composición florística, banco de semillas y diversidad biológica) y de micorrizas asociadas, a lo largo de un transecto bosque-pradera, e identificar los principales factores ambientales responsables de su variabilidad espacial.

-Cuantificar el papel de los diferentes tipos de fronteras bosque-pradera en el proceso de erosión del suelo y de secuestro de carbono atmosférico.

-Cuantificar el potencial agronómico y forestal de los bosques y praderas en función del valor de parámetros productivos como la biomasa aérea y subterránea (herbáceas), producción primaria neta y tasa de renovación del pastizal en los diferentes tipos de fronteras.

-Identificar el valor naturalístico de los tipos de fronteras bosque-pradera en función de los valores de riqueza, diversidad biológica (alfa y beta) y grado de rareza de especies de plantas en ambos subsistemas.

Todos los aspectos anteriores se relacionarán con la dinámica de la frontera bosque-pradera y en

concreto con varios procesos de intercambio entre ambos subsistemas cuyo conocimiento se traduce en los siguientes objetivos de interés funcional:

-Identificación y caracterización de los intercambios de nutrientes entre el bosque y la pradera a lo largo de un gradiente de distancia desde el contacto entre ambas manchas de vegetación. Este objetivo permitirá cuantificar el papel del bosque como bomba natural de transferencia de fertilidad a las zonas de pradera y, en consecuencia, conocer su influencia sobre el potencial agronómico de estas.

-Identificación y caracterización de los intercambios de semillas entre el bosque y la pradera a lo largo de un gradiente de distancia a la línea de frontera. Los resultados permitirán estimar el potencial de regeneración de bosque original en diferentes situaciones climáticas y de manejo de praderas.

-Cuantificación del proceso de flujo de sedimentos en las diferentes tipologías de fronteras (clima y manejo de praderas). Los resultados permitirán identificar las condiciones de manejo más apropiadas para minimizar el intenso proceso actual de pérdida de suelo.

Area de estudio y metodología de trabajo Area de estudio El estudio se realizará en dos ecorregiones de la cuenca del río Aysén. La primera corresponde a la región intermedia templada, con una precipitación media anual de 800-1200 mm, donde el bosque natural está formado casi exclusivamente por lengas o asociado con el Ñirre (Nothofagus antarctica) en las zonas de mayor altitud. La segunda ecorregión es la zona templada húmeda, con precipitaciones superiores a 1500 mm anuales, donde la lenga comparte el espacio con otras especies arbóreas como N. betuloides, N. dombeyi,Podocarpus spp., Embothrium coccineum, y arbustivas como Chusquea coligue, Rives magallanica y Berberis spp. entre otras.

El proyecto considera a las fronteras ecológicas entre manchas de bosque y de pradera como la unidad funcional básica del estudio y también como elementos esenciales de referencia para el diseño de los futuros planes de gestión de los recursos naturales (Fig. 2) Las áreas de contacto entre bosques y praderas sintetizan bien la discrepancia de uso entre ambos tipos de vegetación y las claves científicas de su fracaso. Del conocimiento de su dinámica depende en gran medida las posibilidad de implementar planes sensatos de uso silvopastoral. Estas áreas de contacto constituyen sistemas en los que se expresan con mayor intensidad los diferentes tipos de intercambios de energía (biomasas, producción primaria, secuestro de carbono atmosférico), nutrientes (agua, minerales) e información (flujos de semillas) entre los subsistemas de bosque y de praderas que conforman las explotaciones ganaderas actuales. La capacidad de regeneración natural del bosque original, la mejora de las praderas y la promoción de muchos valores naturalísticos de la región dependen de estos intercambios.

Figura 2. Tipos de bordes que se encuentran en la Patagonia. De arriba abajo: bosque lenga-pradera; bosque de lenga-plantación de pinos; bosque mixto de lenga-arbustos colonizadores. Adaptado de López-Barrera (2004). El estudio de una franja suficientemente ancha de estas zonas de contacto (que incluyan parte del bosque y de la pradera) permite ser más eficiente en la identificación, caracterización y valoración de estos intercambios y en su extrapolación metodológica a la totalidad del sistema de uso humano, y muy especialmente al sistema ladera/vaguada como unidad geomorfológica esencial del paisaje de la región.

Son por tanto dos aspectos principales los que justifican la elección de las áreas de frontera entre bosque/pradera como unidad básica de este estudio: -Por contener una representación de ambos tipos de subsistemas, suficiente para caracterizar diferencias o similitudes en los parámetros estructurales de interés para la gestión y para la conservación. -Por representar áreas de gran dinamismo en las que se concentran los intercambios de agua, nutrientes y semillas entre las zonas de bosque y de pradera y por tanto necesarias para cuantificar las dependencias entre ambos subsistema. Este aspecto es esencial para la elaboración de un modelo sensato de explotación silvopastoral.

Ejemplo de frontera entre praderas y bosques de lenga. En general, las áreas boscosas se han mantenido en las zonas topográficamente más altas mientras que los pastizales están asociados a las zonas medias y bajas de ladera, de menor pendiente y suelos más favorables para la producción primaria de las plantas herbáceas.

Selección de localidades de muestreo El proyecto pretende analizar la variabilidad estructural y funcional de zonas de frontera bosque-pradera a lo largo de un gradiente climático regional y en distintos escenarios de manejo del pastizal. Por el primer criterio, se elegirán mediante criterios fisionómicos al menos 9 fronteras bosque de lenga-pradera selecionadas mediante imágenes satelitales y reconocimiento en el terreno. Dichas fronteras estarán distribuidas en tres valles cercanos a la ciudad de Coyahaique: valle del Simpson, valle del Ñirehuao y valle del Mañihuales. Estos valles presentan condiciones de menor a mayor precipitación, respectivamente, lo que condiciona las posibilidades de regeneración espontánea del bosque de lenga y también la intensidad de manejo ganadero y forestal. En cada uno de estos valles se seleccionarán al menos 3 fronteras bosque-pradera. Tanto la mancha de bosque como de pradera deben pertenecer a una misma explotación agraria y estar situadas en una misma ladera y conectadas mediante procesos vectoriales (con los bosques siempre en las zonas más altas del relieve).

En cada situación climática, las fronteras analizadas corresponderán a zonas de contacto entre bosques de Lenga (puros o mixtos) y diferentes tipos praderas según su grado de manejo: -Praderas originalmente sembradas pero no fertilizadas -Praderas originalmente sembradas y fertilizadas (con azufre o fósforo) -Praderas originalmente sembradas y cercadas para impedir el paso del ganado (situación de abandono y de inicio de un proceso de sucesión secundaria).

Cada una de estas situaciones de manejo constituye aisladamente una solución agronómica diferente de explotación ganadera y de freno a los procesos de erosión y de regeneración de la vegetación leñosa. En nuestro caso, estas situaciones se analizarán en función de su interrelación con el bosque cercano, cuantificando su repuesta diferencial a los intercambios de materiales y de semillas entre ambos tipos de subsistemas.

En cada frontera seleccionada se delimitará un transecto de 80x40 metros (40 m a cada lado de la línea de contacto entre ambos subsistemas) donde se realizarán todos los muestreos de campo. Esta área se considera suficientemente representativa de la expresión espacial de los procesos de transferencia de agua, materiales y semillas existentes entre ambos tipos de manchas.

La parte del transecto correspondiente a la mancha de pradera (40x40 metros), será subdividida en 4 ‘parcelas de manejo’ de 40 m de largo y10 m de ancho, orientadas desde el bosque hacia la pradera. Cada parcela de manejo representará un tratamiento experimental de tipo factorial, donde los factores serán fertilización (con y sin) y cercado (con y sin).

Tanto en la parcela del transecto correspondiente a la mancha de bosque como en cada una de las 4 parcelas de manejo de la pradera se dispondrán regularmente 4 pasillos de muestreo de 5x10 m orientados paralelamente a la línea de frontera, por lo que se dispondrá de un total de 25 pasillos distribuidos a lo largo del gradiente de flujos entre ambos subsistemas. Parámetros y técnicas de muestreo En cada pasillo de muestreo se realizarán muestreos periódicos (anuales y estacionales, según los casos) de los siguientes parámetros: -Regeneración del bosque. Se realizará contando el número, altura y cobertura de todas las plántulas (menos de 30 cm de alto) de especies arbóreas encontradas en cada uno de los pasillos de muestreo, tanto en la mancha de bosque como de pradera. Este muestreo tendrá una periodicidad anual. Se registrarán también un conjunto del variables descriptoras del ambiente que potencialmente puedan influir en la capacidad de regeneración del bosque: posición exacta dentro del pasillo; distancia mínima y media a los árboles o arbustos adultos más cercanos a las plántulas así como su altura, cobertura y edad estimada; intensidad media de la luz que llega al suelo que rodea a la plántula; pendiente del pasillo y de la parcela de bosque; cobertura y profundidad de la hojarasca; superficie, cobertura y altura medias de la masa boscosa situada por encima del nivel altitudinal de la frontera. La capacidad de regeneración será explicada también mediante otros parámetros registrados a escala de pasillo o de parcela de muestreo, como la composición del banco de semillas, tipos de manejo de las praderas, condiciones fisiográficas generales y de precipitación, estructura del suelo. -Composición florística. Se incluye en ella tanto las especies herbáceas como leñosas. Se realizará mediante 3 ‘cuadrados elementales de muestreo’ de 50x50 cm de lado, distribuidos regularmente a lo largo de cada pasillo de muestreo. En cada cuadrado elemental se registrará la cobertura de todas las especies de plantas encontradas en el cuadrado. Se registrará también la altura máxima y media de la vegetación, la cobertura de hojarasca y de suelo descubierto. Estas variables, junto a otras referentes a las condiciones geofísicas del pasillo y de la parcela, serán utilizadas para explicar la máxima variación espacial y temporal de la vegetación. La periodicidad de este muestreo será anual, realizándolo durante la estación de máximo crecimiento vegetativo de las plantas. Con los datos de este muestreo se calcularán diferentes índices de diversidad biológica alfa (riqueza, índice de Shannon, índice de Simpson, índice de Berger Parquer, equitatividad de Pielou) y beta (índice de Whittaker, cálculos basados en el teorema de la entropía total). Los índices de diversidad permitirán realizar una valoración naturalística esencial de cada frontera y de cada tipo de vegetación existente en la misma. En el caso concreto de los índices de diversidad beta, estos permitirán a su vez estimar el grado de organización espacial interno de cada comunidad vegetal y el riesgo de extinción local de especies frente a posibles alteraciones dentro de la frontera o del pasillo. -Composición del banco de semillas. Incluye la totalidad de las especies herbáceas y leñosas. Este muestreo requiere de registros de campo y de laboratorio. En cada pasillo de muestreo se extraerán 3 sondeos de suelo (primeros 10 cm) tomadas al azar, que serán mezclados para su posterior análisis en laboratorio. Estas muestras de suelo se plantarán en macetas (con sustrato de vermiculita y filtro) y mantenidas en invernadero en condiciones edáficas y climáticas apropiadas para la germinación de las semillas. en Cada plántula germinada será identificada y retirada de la maceta para permitir la germinación de otras plántulas.

La periodicidad de este muestreo será anual y la recogida del material se hará en la estación posterior a la de máxima fructificación de la vegetación.

El centro del INIA de Coyahaique proporcionará el laboratorio y el invernadero necesarios para este estudio.

Los mismos índices de diversidad que se calcularán sobre los datos de campo de la composición florística serán también calculados con los datos de composición del banco de semillas. -Variables productivas de interés agronómico y naturalístico En cada pasillo de muestreo se registrará la biomasa de la vegetación herbácea (aérea y subterránea) y de vegetación leñosa (estimación aérea), la producción primaria neta y la tasa de renovación (turnover) de la biomasa de la vegetación herbácea.

Los datos de biomasa aérea se registrarán cortando todas las plantas herbáceas existentes dentro de un cuadrado de 50x50 cm localizado dentro de cada pasillo de muestreo. La biomasa cortada será introducida en bolsas de papel y posteriormente secadas y pesadas en laboratorio. Para el cálculo de la biomasa subterránea se tomará un muestra de suelo en el mismo cuadrado anterior, de al menos 15 cm de profundidad. Esta

muestra será lavada en laboratorio con el fin de separar todas las raíces del sustrato, que serán secadas y pesadas.

Para el cálculo de la producción primaria neta y la tasa de renovación será necesario colocar jaulas de protección al pastoreo de medianos y grandes herbívoros, en cuyo interior se registrará la biomasa aérea de la vegetación herbácea en al menos tres momentos diferentes de su periodo vegetativo. Las jaulas tendrán un tamaño aproximado de 150x150x150 cm y serán colocadas en dos pasillos alternos de cada una de las parcelas de muestreo (las cuatroo parcelas de manejo y la de bosque). La diferencia de biomasa aérea registrada dentro y fuera de las jaulas de protección permitirá calcular el consumo de biomasa por los herbívoros.

La biomasa leñosa aérea será estimada teniendo en cuenta el biovolumen de los árboles y arbustos registrados en el interior de los pasillos de muestreo. La estimación se realizará utilizando funciones predictivas de regresión. -Composición y abundancia de endo- y ectomicorrizas. Se determinará a partir de muestras de suelo y de raíces colectadas a lo largo del transecto bosque-pradera. Se pretende detectar la variación espacial de ectomicorrizas (dominantes en el bosque) en relación a endomicorrizas (abundantes en el pradera) a lo largo del gradiente bosque-pradera. Las muestras serán analizadas en laboratorio de microbiología de la Universidad de Concepción. -Propiedades estructurales del suelo (completar o cambiar los parámetros a analizar) En cada pasillo se tomará una muestra de suelo para su análisis edáfico en el laboratorio del centro del INIA de Coyahaique. Para cada muestra se identificará su textura y estructura, contenido en materia orgánica total, pH, concentración de nitrógeno, fósforo, potasio y azufre. -Sedimentos Este muestreo transciende del área de la parcela de muestreo y se extenderá hasta las partes más bajas de las laderas muestreadas, empezando por el primer pasillo de la parcela correspondiente a la mancha de bosque. Las trampas de sedimentos se colocarán en cada uno de los pasillos de la parcela de muestreo y en otros puntos de la ladera situados en zonas más bajas, a razón de una trampa cada 40 metros de distancia. Resultados esperados de interés aplicado a la gestión/conservación Destacamos los siguientes: -Identificación de las zonas y tipos de manejo de praderas más adecuados para promover la regeneración natural de los bosques de lenga en la región. -Identificación de los tipos de manejo de praderas y del grado de fragmentación de bosque-pradera que mejor evitan el grave problema actual de erosión del suelo. -Identificación de un modelo de gestión silvopastoral que siendo rentable económicamente mantiene mejor los valores naturalísticos de la región. -Identificación de los principales procesos ecológicos que mantienen las propiedades agronómicas y naturalísticas de los bosques y praderas de la región. -Identificación y caracterización de las dependencias dinámicas entre bosques y praderas conectados mediante gradientes geomorfológicos. Este resultado permitirá recomendar a los propietarios de las explotaciones acciones concretas de mejora o conservación de manchas de bosque y de tipos de manejo de praderas. Resultados esperados de interés social e institucional Destacamos los siguientes: -Firma de convenios de colaboración científica y técnica entre las instituciones chilenas (CIEP, Univ. de Concepción, INIA, Municipalidad de Coyahaique) y españolas (Fundación Biodiversidad, Univ. Complutense, AECI) participantes. -Organización de cursos y talleres técnicos dirigidos a los ganaderos de la región y organizados por INIA y la Municipalidad de Coyahaique.

-Elaboración de publicaciones divulgativas de los resultados aplicados del estudio, dirigidos a la Municipalidad y a los propietarios de explotaciones agrarias de la región. -Organización de reuniones con responsables de la administración local y regional, para integrar los resultados del proyecto en los planes de desarrollo sostenible del municipio y de la región. Se estudiará un protocolo para extrapolar los resultados a otras zonas de la Patagonia. -Elaboración de al menos una Tesis doctoral por parte de un doctorando chileno, que será dirigido conjuntamente por un doctor del equipo chileno y un doctor del equipo español. Colaboraciones institucionales y con los ganaderos de la zona Los miembros de este equipo pertenecen a las instituciones que participan en la iniciativa de la creación del CIEP (Universidad de Concepción, INIA y Universidad de Montana) representadas en la figura del Dr. Erick Zagal, responsable del subprograma de ‘ecosistemas terrestres’ del CIEP.

El proyecto se realizará en colaboración directa con el INIA, el SAG y el Instituto Forestal (INFOR) de Coyahaique. Además, se dispondrá de información digitalizada de mapas topográficos y de pendientes, tipos y usos del suelo, cobertura y caracterización del bosque nativo, y de clima y ecoregiones, provenientes de diversas instituciones estatales, y que ponen a disposición del CIEP. Los miembros del proyecto realizaron en el mes de noviembre de 2004 una visita de una semana de duración a Coyahaique, en la que se entrevistaron con los máximos representantes de esas Instituciones y concretaron la complementariedad de los enfoques de estudio y las futuras acciones de colaboración. Estas afectarán a los investigadores de las instituciones mencionadas (funcionarios e historiadores en el caso de la Municipalidad de Coyahaique), a las instalaciones centrales, a una parte del material de campo, a las parcelas de experimentación y a los vehículos necesarios para los desplazamientos por la región.

La relación con los ganaderos y otros usuarios de las explotaciones agrarias, muy especialmente con los propietarios de las fincas de experimentación, está asegurada a través de los compromisos que éstos tienen desde hace varios años con el INIA y el SAG de Coyahaique. Esta relación es amistosa, frecuente, fluida y permanente. Existe un intercambio constante de información entre los ganaderos y estas instituciones locales de investigación, colaboradoras directas de este proyecto. Esta situación garantiza la transferencia inmediata de los resultados del estudio a los principales interesados (mediante publicaciones de divulgación, talleres y ensayos conjuntos de campo) y con ello la seguridad y viabilidad de su aplicación a la gestión de los recursos locales.