Palabras clave
tree-rings
climatic reconstruction
extreme hydroclimatic events
Ahuehuete
reconstrucción climática
eventos extremos
anillos de árboles
Cómo citar
Resumen
Introducción: La determinación del clima en cuencas productoras de agua, como la del río Sabinas, Coahuila, donde no existe información de su variabilidad, se puede estimar mediante anillos de crecimiento de ahuehuete (Taxodium mucronatum Ten.), especie longeva con anillos bien definidos, presente en las zonas ribereñas, constituye un “proxy” de la variabilidad climática interanual y multianual. Objetivo: Desarrollar una reconstrucción estacional de precipitación y temperatura máxima y analizar la influencia que ejercen fenómenos de circulación global en el crecimiento de la especie. Métodos: Los núcleos de crecimiento del ahuehuete fueron datados a través de técnicas dendrocronológicas para producir una serie de ancho de anillo. Se utilizaron datos de mallas del clima de dos bases de datos para desarrollar el análisis de la función de respuesta con fines de reconstrucción climática. Resultados: Una cronología de anillo total de 218 años (1808–2018) se desarrolló con especímenes de ahuehuete en parajes del Río Sabinas, con la que se generó una reconstrucción estacional de precipitación abril–junio y de temperatura máxima junio–julio. El periodo detectado más seco ocurrió de 1815 a 1818 con una precipitación de 27.39 mm y una temperatura máxima de 41.16 °C; mientras que el año más húmedo fue 1828 con 393.72 mm. La cronología de anillo total, se correlacionó con los índices de sequía SPEI y PDSI, y con índices de fenómenos atmosféricos como El Niño Oscilación del Sur, a través del Índice de Oscilación del Sur y el índice Multivariado; Oscilación Decadal del Pacífico, Oscilación Multidecadl del Atlántico e índices mensuales del Monzón de Norteamérica y temperatura de la superficie del mar. La relación entre el índice de anillo total y el de SPEI mostró significancia en el mes de junio (r = 0.52, p < 0.01), al igual que el PDSI anual (r = 0.38, p < 0.05). El SOI reconstruido noviembre–febrero, se asoció significativamente con la serie dendrocronológica (r = -0.41, p < 0.01). El Monzón de Norteamérica, la Oscilación Decadal del Pacífico y la Oscilación Multidecadal del Atlántico, no mostraron significancia. Conclusiones: En este estudio, desarrollamos una función de respuesta climática y reconstruimos variables climáticas estacionales (precipitación, temperatura máxima) de importancia para desarrollar estrategias de manejo para la conservación del ahuehuete en esta cuenca, e implementar acciones de mitigación para la presencia de eventos climáticos extremos que puede ocurrir en los próximos años.
Citas
Anderson, S.R., Ogle, I.R., Tootle, G., & Oubeidillah, A. (2019). Tree-Ring Reconstructions of Streamflow for the Tennessee Valley. Hydrology, 6(2), 34. DOI: 10.3390/hydrology6020034.
Biondi, F., & Waikul, K. (2004). DENDROCLIM2002: A C++ program for statistical calibration of climate signals in tree-ring chronologies. Computers & Geosciences, 30, 303-311. DOI: 10.1016/j.cageo.2003.11.004
Bruun, J.T., Allen, J.I., & Smyth, T.J. (2017). Heartbeat of the Southern Oscillation explains ENSO climate resonances. Journal of Geophysics Research: Oceans, 122, 6746-6772. DOI: 10.1002/2017JC012892
Bunn, A., Korpela, M., Biondi, F., Campelo, F., Mérian, P., Qeadan, F., & Schulz, M. (2019). Dendrochronology Program Library in R. Retrieved from https://cran.r-project.org/web/packages/dplR/vignettes/intro-dplR.pdf
Castruita-Esparza, L.U., Silva, L.C.R., Gómez-Guerrero, A., Villanueva-Diaz, J., Correa-Diaz, A., & Horwath, W.R. (2019). Coping with extreme events: growth and wáter-use efficiency of trees in western Mexico during the driest and wettest periods of the past one hundred sixty years. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 124, 3419-3431. DOI: 10.1029/2019JG005294
Cerano, J., Villanueva, J., Valdez, R.D., Cornejo, E.H., Sánchez, I., & Constante, V. (2011). Variabilidad histórica de la precipitación reconstruida con anillos de árboles para el sureste de Coahuila. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 2(4), 33-47. DOI: 10.29298/rmcf.v2i4.599
Cleaveland, M.K., Stahle, D.W., Therrell, M.D., Villanueva-Díaz, J., & Burns, B.T. (2003). Tree-Ring Reconstructed Winter Precipitation and Tropical Teleconnections in Durango, Mexico. Climate Change, 59(3), 369-388. DOI: 10.1023/A:1024835630188
Comisión Nacional del Agua. (2013). Estadísticas agrícolas de los distritos de riego: año agrícola 2011-2012. México, D.F., México: Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales. Retrieved from http://www.conagua.gob.mx/CONAGUA07/Publicaciones/Publicaciones/SGIH-4-13.pdf
Constante, V., Villanueva, J., Cerano, J., Cornejo, E.H., & Valencia, S. (2009). Dendrocronología de Pinus cembroides Zucc. y reconstrucción de precipitación estacional para el sureste de Coahuila. Revista Ciencia Forestal en México, 34(106), 17-39.
Cook, E.R. (1987). The decomposition of tree-ring series for environmental studies. Tree Ring Bulletin, 47, 37-59. Retrieved from http://hdl/handle.net/1050/261788
Correa-Díaz, A., Cómez-Guerrero, A., Villanueva-Díaz, J., Castruita-Esparza, L.U., Martínez-Trinidad, T., & Cervantes-Martínez, R. (2014). Análisis dendroclimático de ahuehuete (Taxodium mucronatum Ten.) en el centro de México. Agrociencia, 48, 537-551.
Díaz, S.C., Therrell, M.D., Stahle, D.W., & Cleaveland, M.K. (2002). Chihuahua (Mexico) winter-spring precipitation reconstructed from tree-rings, 1647-1992. Climate Research, 22, 237-244. DOI: 10.3354/cr022237
Díaz-Ramírez, B., Villanueva-Díaz, J., & Cerano-Paredes, J. (2016). Reconstrucción de la precipitación estacional con anillos de crecimiento para la región hidrológica Presidio-San Pedro. Madera y Bosques, 22, 111-123.
Florescano, E.M. (1980). Análisis histórico de las sequías en México. México D.F., México: Secretaría de Agricultura y Recursos Hidráulicos.
Fritts, H.C. (1976). Tree-rings and climate. New York, United States: Academic Press.
García, E. (2004). Modificaciones al sistema de clasificación climática de Köppen (5ta ed.). México D.F., México: Instituto de Geografía, Universidad Nacional Autónoma de México.
Granados-Sánchez, D., Hernández-García, M.A., & López-Ríos, G.F. (2006). Ecología de las zonas ribereñas. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, 12(1), 55-69.
Grinsted, A., Moore, J.C., & Jevrejeva, S. (2004). Application of the cross wavelet transform and wavelet coherence to geophysical time series. Nonlinear Processes in Geophysics, European Geosciences Union (EGU), 11, 561-566. Retrieved from https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00302394
Harris, I., Jones, P.D., Osborn, T.J., & Lister, D.H. (2014). Updated high-resolution grids of monthly climatic observations-the CRU TS3.10 Dataset. International Journal of Climatology, 34(3), 623-642. DOI: 10.1002/joc.3711
Holmes, R.L. (1983). Computer-assisted quality control in tree-ring dating and measurement. Tree Ring Bulletin, 43, 69-78.
INEGI. (1983). Síntesis geográfica del Estado de Coahuila. México D.F., México: Dirección General de Geografía.
Jiang, P., Liu, H., Wu, X., & Wang, H. (2016). Tree-ring-based SPEI reconstruction in central Tianshan Mountains of China since AD 1820 and links to westerly circulation. Journal of Climatology, 37, 2863-2872. DOI: 10.1002/joc.4884.
Li, J., Xie, S.P., Cook, E.R., Huang, G., D’Arrigo, R., Liu, F., & Zheng, X.T. (2011). Interdecadal modulatrion of El Niño amplitude during the past millennium. Nature Climate Change, 1, 114-118. DOI: 10.1038/nclimate1086.
Magaña, V., Pérez, J.L., Vázquez, L.L., Carrizosa, E., & Pérez, J. (1999). El Niño y el clima. In V. Magaña (Ed.), Los impactos del Niño en México (pp. 229). México D.F., México: SEP-CONACYT.
Mantua, N.J., Hare, S.R., Zhang, Y., Wallace, J.M., & Francis, R.C. (1997). A pacific interdecadal climate oscillation with impacts on salmon production. Bulletin of American Meteorology Society, 78, 1069-1080. DOI: 10.1175/1520-0477(1997)078%3C1069:APICOW%3E2.0.CO;2
Martínez, M. (1963). Las pinaceas mexicanas (3ª Ed.). México, D.F., México: Instituto de Biología, Universidad Autónoma de México.
Martínez-Sifuentes, A.R., Villanueva-Díaz, J., & Estrada-Ávalos, J. (2020). Runoff reconstruction and climatic influence with tree rings, in the Mayo river basin, Sonora, Mexico. iForest, 13, 98-106. DOI: 10.3832/ifor3190-013
Méndez, M., & Magaña, V. (2010). Regional aspects of prolonged meteorological droughts over Mexico and Central America. Journal of Climate, 23, 1175-1188. DOI: 10.1175/2009/CL13080.1
Mérian, P., Pierrat, J.C., & Lebourgeois, F. (2013). Effect of sampling effort on the regional chronology statistics and climate-growth relationships estimation. Dendrochronologia, 31(1), 58-67. DOI: 10.1016/j.dendero.2012.07.001
Mosiño, P., & García, E. (1974). The climate of Mexico. Climates of North America. World Survey of Climatology, 11, 345-404.
Osorio-Osorio, J.A., Astudillo-Sánchez, C.C., Villanueva-Díaz, J., Soria-Díaz, L., & Vargas-Tristan, L.V. (2020). Reconstrucción histórica de la precipitación en la Reserva de la Biosfera El Cielo, México, mediante anillos de crecimiento en Taxodium mucronatum (Cupressaceae). Revista de Biología Tropical, 68(3), 818-832.
R Core Team. (2014). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. Retrieved from http://www.R-project.org/
Ropelewski, C.F., & Jones, P.D. (1987). An extension of the Tahiti-Darwin Southern oscillation Index. Monthly Weather Review, 115, 2161-2165. DOI: 10.1175/1520.0493(1987)<2161:AEOTTS>2.0CO:2
Seager, R., Ting, M., Davis, M., Cane, M., Nike, M., Nakumara, J., & Stahle, D.W. (2009). Mexican drought: an observational modeling and tree ring study of variability and climate change. Atmósfera, 22(1), 1-31.
Serrano-Barrios, L., Vicente-Serrano, S.M., Flores-Magdaleno, H., Tijerina-Chávez, L., & Vázquez-Soto, D. (2016). Variabilidad espacio-temporal de las sequías en la cuenca pacífico norte de México (1961-2010). Cuadernos de Investigación Geográfica, 42(1), 185-204. DOI: 10.18172/cig.2857
Stahle, D.W., Villanueva-Díaz, J., Burnette, D.J., Cerano-Paredes, J., Heim, R.R. Jr., Fye F.K., & Stahle, D.K. (2011). Major Mesoamerican droughts of the past millennium. Geophysical Research Letters, 38, L05703. DOI: 10.1029/2010GL046472
Stahle, D., Burnette, D.J, Villanueva-Díaz, J., Cerano-Paredes, J., Fye, F.K., Griffin, R.D. & Wolff, K. (2012). Tree-ring analysis of ancient baldcypress trees and subfossil wood. Quaternary Science Reviews, 34, 1-15. DOI: 10.1016/j.quascirev.2011.11.005
Stahle, D.W., Cook, E.R., Burnette, D.J., Villanueva-Diaz, J., Cerano-Paredes, J., Burns, J.N., & Howard, I.M. (2016). The Mexican Drought Atlas: tree-ring reconstructions of the soil moisture balance during the late preHispanic, colonial, and modern eras. Quaternary Science Review, 149, 34-60. DOI: jquascirev.2016.06.018
Stahle, D.W., Edmondson, J.R., Howard, I.M., Robbins, C.R., Griffin, R.D., Carl, A., & Torberson, M.C.A (2019). Longevity, climate sensitivity, and conservation status of wetland trees at Black River, North Carolina. Environmental Research Communications, 1, 041002. DOI: 10.1088/2515-7620/abOc4a
Stokes, M.A., & Smiley, T.L. (1968). An Introduction to Tree-Ring Dating. Chicago, United States: University of Chicago Press.
Tarik, C.G., Aslak, G., & Viliam, S. (2017). R package “biwavelet”: conduct univariate and bivariate wavelet analyses (Version 0.20.15). Retrieved from https://github.com/tgouhier/biwavelet.
Terán-Cuevas, A. (2010). Escenarios de lluvia en México (Tesis de doctorado). Centro Interdisciplinario de Investigaciones y Estudios sobre Medio Ambiente y Desarrollo (CIIEMAD), México D.F., México.
Trenberth, K., & Zhang, R. (2019). The Climate Data Guide: Atlantic Multi-decadal Oscillation (AMO). Retrieved from https://climatedataguide.ucar.edu/climate-data/atlantic-multi-decadal-oscillation-amo
Van Der Schrier, G., Barichivich, J., Briffa, K.R., & Jones, P.D. (2013). A scPDSI-bases global data set of dry and wet spells for 1901-2009. Journal Geophysical Research: Atmosphere, 118, 4025-4048. DOI: 10.1002/jgrd.50355.
Vicente-Serrano, S.M., Beguería, S., López-Moreno, J.I., Angulo, M., & Kenawy, A.E. (2010). A new global 0.5o gridded dataset (1901-2006) of a multiscalar drought index: comparison with current drought index datasets based on the palmer drought severity index. Journal of Hydrometeorology, 11, 1033-1043.
Vicente-Serrano, S., Camarero, J., & Azorin-Molina, C. (2014). Diverse responses of forest growth to drought time-scales in the Northern Hemisphere. Global Ecology and Biogeography, 23, 1019-1030. DOI: 10.1111/geb.12183
Villanueva-Díaz, J., Stahle, D.W., Luckman, B.H., Cerano, J., Therrell, M.D, Morán, R., & Cleaveland, M.K. (2007). Potencial dendrocronológico de Taxodium mucronatum Ten. y acciones para su conservación en México. Ciencia Forestal, 32(101), 9-37.
Villanueva-Díaz, J., Constante, V., Cerano, J., Estrada, J., & Tostado, M. (2013). Impacto de las represas en Taxodium mucronatum T. en el río San Pedro-Mezquital, Durango. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 4(18), 44-56. DOI: 10.29298/rmcfv4i18.388
Villanueva-Díaz, J., Constante, V., Cerano, J., & Martínez, A. (2014). La cuenca San Martín y situación del ahuehuete (Taxodium mucronatum Ten.) en el río Sabinas, Coahuila. Coyoacán, México: Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias.
Villanueva-Díaz, J., Stahle, D.W., Therrell, M.D., Beramendi-Orosco, L., Estrada-Avalos, J., Martinez-Sifuentes, A.R., … Cerano-Paredes, J. (2020). The climatic response of baldcypress (Taxodium mucronatum Ten.) in San Luis Potosi, Mexico. Trees, 34, 623-635. DOI: 10.1007/s00468-019-01944-0.
Villareal, J.A., Carranza, M.A., Estrada, E.C., & Rodríguez, A. (2006). Flora riparia de los ríos Sabinas y San Rodrigo, Coahuila, México. Acta Botánica Mexicana, 75, 1-20. DOI: 10.21829/abm75.2006.1012
Wang, T., Hamann, A., Spittlehouse, D.L., & Carroll, C. (2016). Locally downscaled and spatially customizable climate data for historical and future periods for North America. PLoS One, 11, e0156720. DOI: 10.1371/journal.pone.0156720
Wells, N., Goddard, S., & Hayes, M.J. (2004) A self-calibrating Palmer Drought Severity Index. Journal of Climate, 17, 2335-2351. DOI: 10.1175/1520-0442(2004)017<2335:ASPDSI>2.0.CO;2.
Wolter, K., & Timlin, M.S. (2011). El Niño/Southern Oscillation behavior since 1871 as diagnosed in an extended multivariate ENSO index (MEI.ext). International Journal of Climatology, 31, 1074-1087. DOI: 10.1002/joc.2336.
Woodhouse, C., & Lukas, J. (2006). Drought, tree rings and water resource management in Colorado. Canadian Water Resources Journal, 31, 297-310. DOI: 10.4296/cwrj3104297
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