Cómo elegir especies de árboles adaptadas al clima: Apoyo a la toma de decisiones para propietarios forestales en Hesse, Alemania

El cambio climático plantea muchas incertidumbres para los gestores forestales. Las proyecciones predicen que el cambio climático será generalizado, rápido e intensificado. Por lo tanto, los escenarios climáticos siempre deben ser reexaminados para las recomendaciones de especies arbóreas y los cambios incorporados en la toma de decisiones forestales.

Las proyecciones regionales sobre el cambio climático no son tan claras, especialmente cuando se trata de la distribución estacional de las precipitaciones. Además, no solo las características del suelo, sino también las condiciones del terreno, como la pendiente o la exposición, tienen un fuerte impacto en el suministro de agua en un sitio específico. Esto hace necesaria la modelización espacialmente diferenciada de los efectos del cambio climático. En la región de Hesse, la atención se centra en la modelización del suministro de agua, ya que el cambio climático está aumentando el riesgo de estrés por sequía para las especies arbóreas en muchas áreas, limitando así su idoneidad. Esto se debe no solo al cambio en los patrones de precipitación, sino también al aumento de la evaporación, relacionada con el aumento de las temperaturas. Especialmente durante los cálidos meses de verano, esto resultará en un creciente déficit de agua en muchos lugares en el futuro. Las proyecciones son particularmente severas si se considera el escenario de emisiones RCP 8.5 del IPCC (2014).

Uno de los desafíos es encontrar un indicador de estrés por sequía. Debe calcularse para todos los sitios forestales de Hesse y debe ser adecuado para evaluar el riesgo de las especies arbóreas, de modo que puedan formularse recomendaciones utilizando valores umbral.

Los daños causados en los últimos años por tormentas, sequías e infestaciones de escarabajos de la corteza ilustran la urgencia de una gestión forestal adaptada. Especialmente en áreas de daños a gran escala, las decisiones sobre reforestación deben tomarse rápidamente. Esas decisiones deben tener en cuenta los cambios climáticos previstos, minimizando así los riesgos de daños futuros y conduciendo a la preservación a largo plazo de bosques vitales y estables.

ElPlan Integrado de Protección del Clima 2025, Estado de Hesse, aplica el plan de protección del clima del Gobierno Federal alemán a nivel estatal. Consiste en un amplio paquete de medidas para la mitigación del cambio climático y la adaptación al mismo.

Según la Ley de Bosques de Hesse, los propietarios de bosques son libres de decidir qué especies de árboles elegir. Sin embargo, están obligados a reforestar áreas dentro de seis años (§7 HWaldG).

El estado de Hesse apoya a los propietarios forestales en la reparación de daños al bosque causados por condiciones climáticas extremas. Las recomendaciones de la NW-FVA están integradas de forma vinculante en la normativa estatal que establece un programa de subvenciones forestales («Richtlinie für forstliche Förderung in Hessen», 30 de abril de 2018, y «Richtlinie zur Förderung von Maßnahmen zur Bewältigung der durch Extremwettereignisse verursachten Folgen im Wald in Hessen, Extremwetterrichtlinie-Wald, 1 de abril de 2021)».

Las recomendaciones para la composición de especies arbóreas adaptadas al clima en Hesse, desarrolladas como parte del proyecto IKSP-Hessen, tienen los siguientes objetivos:

1.   Proporcionar información específica del lugar para las zonas forestales sin cartografiar en los bosques municipales y privados de Hesse como base para seleccionar las especies arbóreas adecuadas a la ubicación, ya que solo se ha cartografiado el 80 % de los bosques. En este contexto, el proyecto tiene por objeto representar mejor espacialmente el equilibrio hídrico y nutricional, especialmente en el amplio espectro de lugares catalogados como «mesotróficos».

2.   Desarrollar recomendaciones silvícolas hacia adelante - mirando hacia el año 2100. Los escenarios climáticos regionales del conjunto central del grupo de expertos a nivel estatal ReKliEs-De se utilizan para este propósito.

3.   Identificar «tipos de desarrollo forestal», consistentes en una mezcla recomendada de especies arbóreas que se complementen entre sí en sus patrones de crecimiento, con el fin de minimizar o reducir el riesgo de daños debidos al cambio climático.

El objetivo final es que los resultados se pongan a disposición de todos los propietarios forestales de Hesse, implementando un sistema de información nuevo y fácil de usar que puedan utilizar los propietarios forestales sin un conocimiento técnico profundo.

El proyecto incluía tres actividades principales: i) cartografiar las características específicas del lugar en las condiciones actuales y futuras, ii) elaborar recomendaciones («tipos de desarrollo forestal recomendados») y iii) transferir conocimientos para favorecer la adopción de recomendaciones por parte de los propietarios de bosques (servicio web para especies arbóreas adaptadas al clima), como se detalla a continuación.

1. Cartografiar las características específicas del lugar

Comprender las características específicas del sitio, como el agua disponible y el suministro de nutrientes, es esencial para elegir especies arbóreas adecuadas para cualquier sitio forestal. Al inicio del proyecto se disponía de mapas del suelo para la mayoría de las zonas forestales de Hesse. Con el fin de cerrar la brecha del 20 % de superficie forestal indocumentada y mejorar los resultados de la cartografía, se desarrollaron modelos informáticos en el NW-FVA para obtener el estado trófico, el equilibrio hídrico climático (diferencia entre precipitación y evapotranspiración potencial) y la capacidad de campo utilizable (agua disponible para las plantas después de la reposición en los meses de invierno) para todos los sitios forestales. Para calcular la estimación basada en el área de la capacidad de campo utilizable se prepararon un total de 4.179 perfiles de suelo. Además, se utilizó el mapa del suelo de la Oficina Estatal de Topografía de Hesse para estimar los niveles tróficos (Heitkampet al., 2020). El elemento central fue la evaluación del futuro suministro de agua mediante la evaluación del balance hídrico del sitio durante el período de vegetación. Este parámetro consiste en la capacidad de campo utilizable y el balance hídrico climático. El balance hídrico climático utilizado se basa en las proyecciones climáticas del escenario de emisiones del PCR 8,5 (IPCC 2014), calculado con el modelo global ECHAM 6 y el modelo estadístico regional STARS II como valor medio para el período de referencia 2041-2070. Para establecer la referencia local, se utilizó un método combinado de ponderación de distancia inversa y regresión de altura para escalar a una cuadrícula de 50 x 50 m.

Por lo tanto, el nuevo mapa del sitio NW-FVA contiene información completa sobre los niveles tróficos y el futuro balance hídrico del sitio para todo el bosque en Hesse, lo que permite un mayor peso de las consideraciones climáticas en la selección de especies arbóreas.

2. Elaboración de los tipos de desarrollo forestal recomendados

Las especies arbóreas se clasifican de acuerdo con sus necesidades de agua y nutrientes utilizando valores umbral del índice de estrés por sequía. Las especies de árboles que se complementan entre sí en términos de sus requisitos ecológicos y comportamiento de crecimiento se combinan para formar tipos de rodales mixtos o tipos de desarrollo forestal.

Dependiendo del cumplimiento de sus requisitos ecológicos para el sitio, el papel de una especie arbórea en los bosques mixtos puede clasificarse como principal, mixto, acompañante o excluido del cultivo. Además del balance hídrico del sitio y los criterios tróficos, las recomendaciones también contienen algunos entornos silvícolas y económicos (por ejemplo, la exclusión del pino y el abedul en el agua y los sitios ricos en nutrientes). Para los sitios hidromórficos, es decir, los suelos influenciados por las aguas subterráneas y los remansos, la asignación de especies arbóreas utilizando el balance hídrico del sitio no es adecuada, ya que la capacidad de campo utilizable no es significativa aquí. En cambio, se clasifican por el sistema anterior de acuerdo con el régimen de agua del terreno y el nivel trófico.

Los principales argumentos a favor de los bosques mixtos son su mayor estabilidad y, en general, su mayor resiliencia para compensar las perturbaciones.  Los tipos de desarrollo forestal se utilizan en la planificación silvícola. Se describen mediante modelos de la estructura forestal deseada que, por ejemplo, clasifican su posición sucesiva y especifican los objetivos de desarrollo con respecto a su función protectora y recreativa. Los objetivos de producción de madera se incluyen en forma de diámetros objetivo y períodos de producción. Los porcentajes de especies arbóreas se definen tanto para los objetivos de desarrollo como para los de regeneración. Se puede obtener información de planificación específica del sitio para cada especie de árbol recomendada en un tipo de desarrollo forestal.

El catálogo de tipos de desarrollo forestal para bosques municipales y privados comprende 34 tipos de desarrollo forestal.  Ya están siendo utilizados por numerosos propietarios forestales. El número de visitas al portal web en agosto de 2024 es de más de 296.000 (número de clics) y está creciendo. Debido al riesgo de mala interpretación por parte de usuarios no expertos, la NW-FVA generalmente aconseja consultar con personal forestal especializado.

3. Web-Service para especies arbóreas adaptadas al clima

El sistema de apoyo a la toma de decisiones para la selección de especies arbóreas adaptadas al clima se integró en el SIG operativo de HessenForsty se puso a disposición de los propietarios forestales como un portal web de libre acceso (https://www.nw-fva.de/baem/). Además, el REST-Web-Service en el que se basa todo el servicio y el WMS (servicio de mapas web) se pueden integrar fácilmente en otros productos de software. El sitio web de NW-FVA también contiene una guía rápida para usar el servicio. El catálogo de tipos de desarrollo forestal, más información de antecedentes y las tablas de clasificación están disponibles para su descarga.

En la aplicación web, un clic en el mapa abre una tabla con información sobre la posición, las características del sitio forestal y los tipos de desarrollo forestal recomendados en cada ubicación forestal en todo Hesse.

Para complementar el portal web, se desarrolló una aplicación para los sistemas operativos Android e iOS (Apple) para dispositivos móviles. La ventaja de la aplicación es que determina la posición de una ubicación forestal a través de GPS. Permite recuperar la información de inmediato, de modo que una evaluación de la situación silvícola existente pueda vincularse directamente con el sitio forestal. Si no hay acceso a Internet disponible, la ubicación seleccionada se guarda y se puede abrir más tarde para recuperar la información asociada. El posicionamiento es particularmente útil si no hay división forestal o base cartográfica o si es difícil trazar límites, por ejemplo, en pequeños bosques privados.

Por último, el catálogo de tipos de desarrollo forestal sirve de base para las subvenciones de los órganos administrativos. El estado de Hesse está financiando la reforestación de espacios abiertos que se han visto afectados por la sequía extrema entre 2018 y hoy. La selección de un tipo de desarrollo forestal recomendado en un lugar específico es obligatoria para los propietarios forestales y un requisito previo para recibir subvenciones para la plantación y el mantenimiento.

Los socios del proyecto fueron los propietarios y asesores forestales: HessenForst, responsable del bosque estatal y partes del bosque municipal y privado, y la Asociación de Propietarios de Bosques de Hesse, responsable de todas las demás partes de los bosques municipales y privados. Ambos proporcionaron asesoramiento y datos durante todo el proyecto y participaron en los procesos de transferencia de conocimientos.

Se realizó una encuesta a propietarios y asesores forestales para desarrollar estrategias que promuevan el conocimiento y el uso de las herramientas de apoyo a la toma de decisiones para los bosques municipales y privados. Desde las primeras etapas del proyecto, la participación de las partes interesadas favoreció la aceptación y adopción de las recomendaciones de los propietarios forestales. Por este motivo, en la sección «Éxito y factores limitantes» se presentan más detalles sobre la participación de las partes interesadas.

Factores de éxito:

Con el fin de poner en práctica los resultados de la manera más rápida y eficiente posible, el proceso de transferencia de conocimientos se llevó a cabo en varios niveles y esto representó un factor clave de éxito del proyecto.

En primer lugar, la composición de los participantes en el proyecto, en la que participaron HessenForst y la Asociación de Propietarios de Bosques de Hesse, hizo que profesionales experimentados participaran en el desarrollo y la interpretación de los resultados desde el inicio del proyecto. Esto garantizó el reconocimiento de las recomendaciones formuladas y la incorporación activa en la planificación forestal desde el principio. Por lo tanto, la primera validación tuvo lugar durante el proceso en curso antes de que los resultados se presentaran y pusieran a disposición del público en general. Este enfoque aumentó considerablemente la aceptación de las recomendaciones de especies arbóreas desarrolladas.

Un segundo nivel de transferencia de conocimientos radica en la documentación fácil de entender y en poner los resultados a disposición del público en una forma que apoye de manera transparente a los propietarios forestales y a los silvicultores en sus decisiones. Un sistema digital de apoyo a la toma de decisiones (DSS) de guerra, por lo tanto, diseñado como una herramienta adecuada. Esto es de acceso público a través de un portal web NW-FVA, donde los propietarios forestales pueden identificar fácilmente sus rodales y acceder / descargar las recomendaciones de especies arbóreas desarrolladas en el proyecto. También se ha desarrollado una versión móvil para teléfonos móviles Android e iOS. Estas aplicaciones son la forma más fácil de localizar sitios utilizando la función GPS del dispositivo móvil.

Como tercera fase de la transferencia de conocimientos, se organizaron cursos de formación activa en estrecha colaboración con HessenForst en todas las oficinas forestales. También se impartieron conferencias en actos organizados por la Asociación de Propietarios de Bosques de Hesse. También se ofrecen cursos de capacitación gratuitos a los propietarios de bosques en sus propios bosques. Los cursos y el portal web fueron anunciados a través de volantes y anuncios en revistas especializadas. Además, ha comenzado la creación de manuales de usuario de vídeo. Estos también están disponibles en el sitio web de NW-FVA.

Sorprendentemente, varios otros sectores, como las oficinas de planificación ambiental, las autoridades de conservación de la naturaleza y las entidades responsables de la extracción de agua potable y las presas o la construcción de carreteras, expresaron interés en utilizar recomendaciones de especies arbóreas e integrar el servicio en sus portales SIG. Esto demuestra el éxito de la iniciativa emprendida por NW-FVA.

En el estado de Renania del Norte-Westfalia (Alemania) se aplicó un enfoque similar, basado en el mismo concepto de tipos de desarrollo forestal, en el marco del proyecto SUPERB (véase el estudio de caso Grandes soluciones de restauración forestal en RNO),lo que sugiere el potencial de replicación del proyecto.

Factores limitantes:

Aunque existe una gran necesidad de asesoramiento y las recomendaciones se integraron de manera vinculante en los subsidios estatales para proyectos de reforestación, las recomendaciones de especies arbóreas aún no se han establecido como un nuevo estándar.

Se acogió con satisfacción la invitación a presentar observaciones y el programa de capacitación, pero no en la medida en que se esperaba. Se considera necesario un conocimiento profundo en el complejo campo de la selección de especies arbóreas en un clima cambiante para evitar malas interpretaciones. Además, el grupo destinatario de los responsables de la toma de decisiones en el bosque es muy heterogéneo, lo que requiere grandes esfuerzos de comunicación. Para superar estas limitaciones, se mantendrá un programa de formación a largo plazo. Se prefiere la capacitación en el sitio, pero también se desean videos instructivos. Esto se tendrá en cuenta para mejorar la adopción de las recomendaciones.

El coste total del proyecto fue de 5 655 000 EUR e incluyó principalmente el coste de personal.  El uso de las herramientas desarrolladas en el proyecto es gratuito para todos los usuarios. Los costes de restauración de los bosques varían en función de las condiciones del lugar y de la extensión de la superficie que vaya a restaurarse. Puede encontrarse un ejemplo en el estudio de caso «Solucionesde restauración forestal a gran escala para la resiliencia frente a múltiples factores de estrés climático en Renania del Norte-Westfalia (Alemania)».

La planificación silvícola utilizando tipos de desarrollo forestal que recomiendan bosques mixtos proporcionará una mayor estabilidad y, en general, una mayor resistencia a las perturbaciones. Esto no solo garantizará los beneficios ambientales y económicos, sino también el mantenimiento seguro de otros servicios ecosistémicos forestales. Aunque no se cuantifica específicamente, también apoyará la regulación del clima, la regulación y el suministro de agua, el control de la erosión, la provisión de hábitat y la recreación.

El proyecto comenzó en 2018 y se extiende hasta 2025. El portal web se puso a disposición por primera vez en octubre de 2020. Tras un intenso desarrollo adicional, en mayo de 2023 se llevó a cabo una actualización exhaustiva.

La selección y planificación de medidas específicas de restauración o plantación pueden durar hasta un año. La gestión continua de los rodales forestales es importante para mantener un bosque mixto adaptado que pueda proporcionar todos los servicios ecosistémicos. Hay recomendaciones de manejo correspondientes para cada tipo de desarrollo forestal, diferenciadas de acuerdo con la etapa previa a la trituración, la etapa de matorral, la etapa de calificación y la etapa de dimensionamiento, así como la etapa de madurez y regeneración.

La herramienta de apoyo a la toma de decisiones está diseñada para ser permanente y se actualiza de forma continua.

Dr. Ralf Nagel
director of the Northwest German Forest Research Institute
Grätzelstraße 2
D-37079 Göttingen
Tel.: +49 (0) 551 – 69401 – 123
E-Mail: ralf.nagel@nw-fva.de

Dr. Heidi Döbbeler
scientific assistant
Northwest German Forest Research Institute
Grätzelstraße 2
D-37079 Göttingen
Tel.: +49 (0) 551 – 69401 – 114
E-Mail: Heidi.Doebbeler@nw-fva.de

Dr. Jan Hansen
head of forest inventory, information technology and biometrics
Northwest German Forest Research Institute
Grätzelstraße 2
D-37079 Göttingen
Tel.: +49 (0) 551 – 69401 – 221
E-Mail: Jan.Hansen@nw-fva.de

fnews@thuenen.de

Döbbeler H., Nagel R.-V., Spellmann H., Hamkens H. (2023): Waldentwicklungsziele (WEZ) für den hessischen Kommunal- und Privatwald (en inglés). Empfehlungen der NW-FVA en Zusammenarbeit mit dem Hessischen Waldbesitzerverband. En Gotinga. 39 S. (https://www.nw-fva.de/unterstuetzen/software/baem/hessen, stand 26.05.2023)

Spellmann H., Döbbeler H., Hamkens H., Hansen J., Sutmöller J., Bialozyt R., Nagel R.-V. (2021): Entscheidungshilfen zur klimaangepassten Baumartenwahl (en inglés). Deutscher Waldbesitzer (1): 8-10.

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