2. Indicadores de restauración forestal
Desarrollamos modelos ecológicos de referencia multiescala para el proyecto de restauración SUPERB mediante el monitoreo de diversos atributos ecosistémicos, desde la presencia de especies invasoras y la salud del suelo hasta la diversidad estructural (mediante inventarios forestales, imágenes de drones y lidar) y funciones ecosistémicas como el ciclo de nutrientes y el almacenamiento de carbono. Estos estudios estandarizados a largo plazo integran la composición de especies, las condiciones físicas y la conectividad del paisaje para proporcionar puntos de referencia con los que medir el éxito futuro de la restauración.
Como se ha descrito, es importante establecer objetivos que abarquen diversos atributos del ecosistema para identificar la naturaleza de los cambios funcionales subyacentes que operan en diferentes escalas temporales. Para respaldar la evaluación futura de la restauración, los proyectos realizados como parte del proyecto Horizon SUPERB y otros similares, realizamos un monitoreo ecológico de sitios de referencia para construir los modelos de referencia con los que se podrían evaluar los éxitos futuros.
Los estudios empleados por el proyecto SUPERB para entrenar el modelo de referencia se enfocaron en diversos grupos ecológicos para representar procesos que operan a diferentes escalas espaciales. Si bien las especies de interés para la conservación a menudo figuraban entre las motivaciones de los líderes del proyecto, para brindar una perspectiva holística del estado del ecosistema, los modelos SUPERB se enfocan en conjuntos completos con la expectativa de que los cambios en la presencia de diferentes especies informarán las diferentes fases de la trayectoria de restauración. Naturalmente, las decisiones finales también se vieron influenciadas por el momento, la frecuencia y la duración de la recolección de atributos específicos. Los plazos de monitoreo variarán según los tipos de actividades de restauración e indicadores; sin embargo, dado que la restauración de ecosistemas es una tarea a largo plazo, existen beneficios sustanciales al desarrollar el monitoreo de manera que permita continuarlo a largo plazo utilizando los mismos métodos y equipos de muestreo.
Las siguientes secciones describen las ventajas y consideraciones adicionales asociadas con las técnicas de encuesta aplicadas durante la construcción de los modelos de referencia para SUPERB. Para ilustrar su alcance, estas se han mapeado a las categorías de atributos descritas previamente en la sección 1.2.
- Ausencia de amenazas: presencia de especies invasoras en estudios de vegetación, o de plagas de gran preocupación en estudios de insectos.
- Condiciones físicas: salud del suelo.
- Composición de especies: Se seleccionaron múltiples comunidades para representar dinámicas a diferentes escalas. La vegetación y los hongos del suelo representan la escala de parcela, los insectos aéreos la escala de rodal y las aves y los murciélagos la escala de paisaje.
- Diversidad estructural: La estructura de edades del bosque se estimó mediante métodos tradicionales de inventario forestal, así como mediante estudios de madera muerta y vegetación. Se obtuvieron estimaciones adicionales de la estructura del dosel a partir de imágenes tomadas con drones y lidar.
- Función del ecosistema: La madera muerta está relacionada con múltiples aspectos del ciclo de nutrientes y la fertilidad, el almacenamiento de carbono se puede estimar sobre el suelo (lidar) y bajo tierra (química del suelo), la estructura del suelo influye en la infiltración y el potencial para el control de plagas en función de la actividad alimentaria de los murciélagos.
- Intercambios externos: Se pueden cuantificar métricas estandarizadas de conectividad con otros bosques y hábitats seminaturales a partir de imágenes satelitales.
2.1 Estudios forestales y de vegetación
Un marco estandarizado de monitoreo forestal combina estudios de la estructura etaria de los árboles, la vegetación del sotobosque y la madera muerta para evaluar la recuperación ecológica: la distribución de la edad revela la dinámica sucesional, las parcelas del sotobosque rastrean la calidad del hábitat y los recuentos de madera muerta indican la complejidad estructural. Los datos se recopilan mediante parcelas permanentes y transectos, siguiendo los protocolos europeos de inventario, y posteriormente se convierten mediante ecuaciones alométricas (p. ej., DAP a biomasa) y métricas como el área basal y los coeficientes de Gini para generar indicadores comparables para la evaluación de la restauración.
2.2 Salud del suelo
A pesar de su papel crucial, la salud del suelo a menudo se pasa por alto en los esfuerzos de restauración. Pero ¿qué define a un suelo saludable?
2.3 Metacodificación de barras ambiental
Un marco holístico de monitoreo de la biodiversidad para SUPERB combina estudios superficiales y subterráneos (codificación de barras de ADN molecular de muestras de suelo y artrópodos, junto con evaluaciones tradicionales de comunidades de plantas, hongos y fauna) para capturar cambios en la complejidad del hábitat, los aportes de nutrientes y las interacciones tróficas a lo largo de los gradientes de restauración. Al integrar la codificación de barras de ADN de alto rendimiento (p. ej., ADN molecular del suelo, artrópodos trampa de malestar) con indicadores ecológicos convencionales, este protocolo establece trayectorias de referencia para la recuperación del ecosistema y fundamenta la gestión adaptativa.
2.4 Acústica
Un sistema de monitoreo acústico pasivo utiliza grabadoras automatizadas y análisis avanzado para rastrear las comunidades de aves y murciélagos forestales —indicadores clave de la calidad del hábitat y la conectividad del paisaje— mediante la captura de datos de audio a gran escala. Los protocolos de grabación estandarizados optimizan la implementación y la programación de los sensores, mientras que los datos se procesan mediante análisis del paisaje sonoro, algoritmos de agrupamiento o clasificadores de aprendizaje automático (p. ej., BirdNET) para detectar la presencia de especies y los cambios en las comunidades. Los flujos de trabajo semiautomatizados con validación manual garantizan evaluaciones fiables de los resultados de la restauración y de las especies prioritarias para la conservación.
2.5 Detección remota
Un marco integrado de teledetección combina LiDAR aéreo y terrestre con imágenes multiespectrales y satelitales de alta resolución obtenidas por vehículos aéreos no tripulados (VANT) (Sentinel-2, Landsat-8) para generar mediciones escalables y repetibles de la estructura, composición y cambios forestales. Mediante la estratificación de la selección de parcelas entre los tratamientos de restauración y la aplicación de un preprocesamiento riguroso (filtrado de nubes de puntos, corrección radiométrica, corregistro), este enfoque proporciona métricas precisas de la altura del dosel, la diversidad estructural y la salud de la vegetación para comparar y monitorear las trayectorias de restauración a escala de paisaje.
