Introducción

Las proyecciones del cambio climático son devastadoras, incluso si los países logran mantener el aumento de la temperatura media mundial muy por debajo de los 2 °C sobre los niveles preindustriales, según lo pactado en el Acuerdo de París. En un escenario de aumento de 1,5 °C, que representa solo 0,6 °C más que la temperatura actual, se pronostica un incremento del nivel del mar, una mayor acidificación oceánica y una pérdida significativa de especies terrestres y marinas, con riesgos de extinción (IPCC, 2018IPCC. (2018). Global Warming of 1.5 °C. An IPCC Special Report on the impacts of global warming of 1.5°C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty (Intergovernmental Panel on Climate Change). World Meteorological Organization. https://www.ipcc.ch/sr15/
). Estas consecuencias se intensifican y resultan aún más catastróficas con un aumento de 2 °C.

En las últimas décadas, los eventos climáticos extremos representan un factor particularmente importante en los procesos de mortalidad de los árboles. Fenómenos como las sequías y las temperaturas más elevadas aumentan el estrés del arbolado y, por lo tanto, elevan el riesgo de mortalidad (McDowell et al., 2008McDowell, N., Pockman, W. T., Allen, C. D., Breshears, D. D., Cobb, N., Kolb, T., Sperry, J., West, A., Williams, D., & Yepez, E. A. (2008). Mechanisms of plant survival and mortality during drought: Why do some plants survive while others succumb to drought? New Phytologist, 178(4), 719-739. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2008.02436.x
). Este impacto puede ser directo, a través de efectos fisiológicos (Adams et al., 2013Adams, H. D., Germino, M. J., Breshears, D. D., Barron-Gafford, G. A., Guardiola, M., Zou, C. B., & Huxman, T. E. (2013). Nonstructural leaf carbohydrate dynamics of Pinus edulis during drought-induced tree mortality reveal role for carbon metabolism in mortality mechanism. New Phytologist, 197(4), 1142-1151. https://doi.org/10.1111/nph.12102
), o indirecto, mediante la influencia sobre plagas y patógenos (Weed et al., 2013Weed, A. S., Ayres, M. P., & Hicke, J. A. (2013). Consequences of climate change for biotic disturbances in North American forests. Ecological Monographs, 83(4), 441-470. https://doi.org/10.1890/13-0160.1
). Estos procesos provocan episodios graves de defoliación (Carnicer et al., 2011Carnicer, J., Coll, M., Ninyerola, M., Pons, X., Sanchez, G., & Peñuelas, J. (2011). Widespread crown condition decline, food web disruption, and amplified tree mortality with increased climate change type drought. Proceedings of the National Academy of Sciences, 108(4), 1474-1478. https://doi.org/10.1073/pnas.1010070108
) y pueden desencadenar eventos de mortalidad masiva en los bosques (Hartmann et al., 2022Hartmann, H., Bastos, A., Das, A. J., Esquivel, A., Hammond, W. M., Martínez, J., & Allen, C. D. (2022). Climate change risks to global forest health: Emergence of unexpected events of elevated tree mortality worldwide. Annual Review of Plant Biology, 73(1), 673-702. https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-102820-012804
).

Aunque las plantas han desarrollado sistemas de resistencia a la sequía, la crisis hídrica, la contaminación y otros factores abióticos cambiantes sobrepasan sus capacidades de adaptación. Los contaminantes, que no conocen fronteras, dañan a las especies vegetales y las hacen más susceptibles a diversas enfermedades. El aumento del arbolado enfermo y la pérdida de especies vegetales constituyen un fenómeno creciente a escala mundial. La mortalidad de los árboles obedece a múltiples factores y, si bien es complejo determinar una causa única, existe evidencia de que el estrés inducido por los cambios climáticos es un factor preponderante para la aparición de brotes graves de insectos y enfermedades (Desprez-Loustau et al., 2006Desprez-Loustau, M.-L., Marcais, B., Nageleisen, L.-M., Piou, D., & Vannini, A. (2006). Interactive effects of drought and pathogens in forest trees. Annals of Forest Science, 63, 597-612.
).

Según Concha & Durán (2024)Concha, S. I., & Durán, H. V. (2024). Sequía y su relación con la pérdida de especies vegetales. Revista INGENIUM, 11-13.
, es imprescindible evidenciar que la falta de agua, la deficiencia de nutrientes y, evidentemente, la sequía pone en grave riesgo a los ecosistemas. Esta situación actúa incluso como una alerta para el surgimiento de plagas y patógenos emergentes, los cuales cuestionan de manera amplia el bienestar y la supervivencia de todos los seres vivos. Resulta claro que cualquier afectación grave a plantas y árboles compromete la calidad del aire y del suelo, además de interrumpir el ciclo del agua. Estas alteraciones acrecientan el efecto invernadero y acentúan el cambio climático.

La incidencia de la muerte regresiva en las plantaciones forestales se ha informado a nivel mundial en diversas regiones. Los estudios abordan aspectos relacionados con la sintomatología, los factores predisponentes y las consecuencias económicas que conlleva la aparición de esta enfermedad (Visaez, 2023Visaez, F. J. (2023). Vulnerabilidad de las plantaciones forestales de Pinus caribaea var. Hondurensis al fenómeno el niño/oscilación sur (ENSO) en el sur de los estados Monagas y Anzoátegui, Venezuela. Revista Naturaleza, Sociedad y Ambiente, 10(1), 15-27. https://doi.org/10.37533/cunsurori.v10i1.84
). Este fenómeno es común en muchos ecosistemas forestales del mundo y se considera una respuesta general al estrés ambiental (Barichivich, 2005Barichivich, J. E. (2005). Muerte apical episódica en bosques de alerce (Fitzroya cupressoides [Mol.] Johnston) de la Cordillera de la Costa de Valdivia [PhD Thesis]. Universidad Austral de Chile.
).

De acuerdo con lo antes expuesto, se realizó una valoración general de las perspectivas para los bosques del municipio San Antonio del Sur. Esta evaluación tuvo como base los escenarios climáticos facilitados por el Instituto de Meteorología (Bezanilla, 2024Bezanilla, A. (2024). Escenarios climáticos RCP 8.5 para la región suroriental de Cuba (p. 5). Instituto de Meteorología.
). El objetivo principal fue identificar el riesgo de muerte regresiva que enfrentan y enfrentarán estos bosques, a partir de la caracterización de la temperatura y las precipitaciones medias anuales.

Materiales y Métodos

El municipio San Antonio del Sur se ubica en el extremo sureste de Cuba. Limita al norte con el municipio Yateras, al sur con el mar Caribe, al este con los municipios Imías y Baracoa y al oeste con los municipios Manuel Tames y Caimanera. Posee una extensión territorial de 584,94 km², lo que representa el 9,5 % de la superficie de la provincia Guantánamo.

El relieve es muy variado, con predominio de zonas montañosas al norte, localizadas en el sistema montañoso Nipe-Sagua-Baracoa y la sierra del Purial. En la parte central del territorio se encuentra el valle de Caujerí, un valle intramontañoso circular de 72 km². Este valle está rodeado de montañas y presenta una extensa llanura interior de tierras negras, muy fértiles y productivas, con una rica tradición en la historia local. Al sur se ubica una llanura costera bordeada de elevaciones que se extiende desde Acueducto hasta Macambo, con unos 40 km de longitud, y dos llanuras aluviales a lo largo de los cursos de los ríos Sabanalamar y Yateritas (EcuRed, 2024EcuRed. (2024). San Antonio del Sur. https://www.ecured.cu/index.php?title=San_Antonio_del_Sur\&oldid=4504898
).

Se empleó la metodología de peligro, vulnerabilidad y riesgo (PVR) para valorar el impacto esperable del cambio climático por muerte regresiva en los bosques del municipio. El peligro se definió a partir del acumulado de lluvia. La vulnerabilidad se basó en los requerimientos de agua de cada especie o formación natural, los cuales se definieron según la densidad básica de su madera y sus ritmos de crecimiento. El riesgo corresponde a la combinación del peligro y la vulnerabilidad.

Como complemento, se valoró el comportamiento de la temperatura media anual y la pluviosidad acumulada anual a partir de la evaluación de escenarios climáticos futuros. Se utilizaron los registros contenidos en la base de datos del Instituto de Meteorología de Cuba (INSMET, 2009aINSMET. (2009a). Registros meteorológicos del periodo 1990-2004 [Registro digital. 2009]. Instituto de Meteorología, CITMA.
). A partir de estos datos se estimó la temperatura media anual y la precipitación para el período 1990-2004, el cual se identificó como el clima de referencia. También se consideró el endemismo y la clase de peligro de cada especie, según lo informado por González et al. (2016)González, L. R., Palmarola, A., González Oliva, L., Bécquer, E. R., Testé, E., & Barrios, D. (Eds.). (2016). Lista roja de la flora de Cuba (Vol. 10).
.

Los escenarios del comportamiento futuro de cada variable se agruparon y promediaron por meses para tres períodos de tiempo. Estos períodos son 2030 (denominado "corto plazo": 2015-2045), 2050 ("mediano plazo": 2035-2065) y 2075 ("largo plazo": 2060-2090). El análisis de la variabilidad de las variables se realizó a través del cálculo de los promedios anuales en cada periodo y época del año (lluvioso y poco lluvioso).

Se emplearon los valores medios anuales nacionales de temperatura media y los valores acumulados de las precipitaciones, así como sus valores medios para los periodos lluvioso y poco lluvioso. Estos valores procedían del clima de referencia y de los escenarios climáticos futuros. Con ellos se definió el nivel de peligro del municipio, el cual se consideró mayor si presentaba temperaturas superiores a la media nacional para el período 1979-2000, estimada en 25,15 ºC (INSMET, 2009bINSMET. (2009b). Temperaturas medias históricas provinciales para el período 1979-2000 [Registro digital. 2009]. Instituto de Meteorología, CITMA.
), y una pluviosidad media anual inferior a la media nacional para el período 1961-2000, estimada en 1.329,7 mm (INSMET, 2009bINSMET. (2009b). Temperaturas medias históricas provinciales para el período 1979-2000 [Registro digital. 2009]. Instituto de Meteorología, CITMA.
). Se establecieron cuatro categorías de peligro en base a la combinación de ambas variables climáticas: Bajo (mucha lluvia y baja temperatura), Medio (mucha lluvia y alta temperatura), Alto (poca lluvia y baja temperatura) y Muy Alto (poca lluvia y alta temperatura).

Se identificaron las especies que componían las plantaciones con más de tres años de establecidas, así como las formaciones naturales existentes. Esta identificación se realizó según el informe de la Dinámica Forestal al término del 2021 (DFFFS, 2022DFFFS. (2022). Dinámica del Patrimonio Forestal: Año 2021 [Base de datos en formato digital]. Dirección Forestal de Flora y Fauna Silvestre. MINAG.
). Los resultados de esta revisión se contrastaron con la lista de Acevedo & Strong (2012)Acevedo, P., & Strong, M. T. (2012). Catalogue of Seed Plants of the West Indies. Smithsonian Institution Scholarly Press.
y con García et al. (2024)García, J. A., Bécquer, E. R., Gómez, J. L., & González, L. R. (Eds.). (2024). Catálogo de las Plantas de Cuba. Planta! - Plantlife Conservation Society. https://doi.org/10.70925/cat
para verificar los nombres científicos.

La composición de especies más abundante en las formaciones se obtuvo a partir de Bisse (1988)Bisse, J. (1988). Árboles de Cuba. Editorial Científico-Técnica.
. Con la información disponible en las bases de datos sobre densidad básica (DB) elaborada por Álvarez et al. (2019)Álvarez, A., Mercadet, A., & Peña, Y. (2019). Elaboración y puesta a punto de la versión 4.00 del sistema automatizado SUMFOR (p. 56). Instituto de Investigaciones Agroforestales.
y sobre crecimiento de especies según Mercadet (2000)Mercadet, A. (2000). Base de datos sobre crecimiento de especies forestales arbóreas existentes en Cuba. Instituto de Investigaciones Forestales.
, y a partir de los criterios de Ibáñez, A.^†, Jefe del Laboratorio de Tecnología de la Madera del Instituto de Investigaciones Forestales, se clasificaron las especies según su vulnerabilidad en tres grupos.

El Grupo 1 (Baja vulnerabilidad) incluye especies duras de crecimiento lento (1,34 ≥ DB ≥ 0,60 g*cm-3 y crecimiento anual en altura inferior a 80 cm). El Grupo 2 (Vulnerabilidad media) comprende especies duras de crecimiento rápido (1,07 ≥ DB ≥ 0,60 g*cm-3 y crecimiento anual en altura superior a 80 cm). El Grupo 3 (Alta vulnerabilidad) está formado por especies blandas (DB < 0,60 g*cm-3). Estos tres grupos coinciden con la demanda de agua que tienen las especies que los componen.

La combinación del nivel de peligro climático con el de vulnerabilidad de cada especie posibilitó establecer el nivel de riesgo por especie (Álvarez, 2022Álvarez, A. (2022). Capacitación sobre Impactos y Adaptación al Cambio Climático en el Sector Forestal.
), según se detalla en la tabla 1. Este proceso permitió valorar las posibles complicaciones que podrían derivarse de dicha combinación.

Resultados y Discusión

Los resultados para el periodo de referencia y para los escenarios futuros se presentan en la tabla 2. Esta incluye los valores medios anuales de temperatura y los valores acumulados anuales de precipitación. Además, muestra los valores medios correspondientes a los periodos lluvioso y poco lluvioso en la región de estudio.

Las proyecciones de precipitación para el año 2030, con respecto a la línea de base, muestran un ligero aumento entre enero y marzo, en mayo, junio y de agosto a diciembre. Este aumento puede considerarse de leve a extremo durante los meses de mayo y octubre. Se observa una disminución marcada en los meses de abril y julio. Esta misma tendencia es válida para el periodo 2050.

Para el periodo 2075, las proyecciones indican un ligero aumento de enero a mayo y de noviembre a diciembre. El aumento también puede clasificarse de leve a extremo en mayo y octubre. Se registra una disminución marcada entre junio y octubre, con una mayor magnitud durante el mes de julio (Figura 1).

En términos generales, la relación derivada de los resultados para los plazos evaluados se inclina a favor de un aumento de las lluvias. Esto sugiere una evolución temporal con respecto al periodo de referencia hacia un incremento ligero o moderado de las precipitaciones en todos los periodos evaluados. Dicho incremento se manifiesta fundamentalmente en la época lluviosa, aunque se mantiene por debajo de la media nacional.

La figura 2 muestra que los conjuntos de datos para los tres periodos evaluados presentan una elevada coherencia temporal. Estos evidencian que las diferencias en el calentamiento entre los periodos se incrementan a lo largo del siglo. A medida que la proyección temporal se aleja, la diferencia con respecto al registro histórico aumenta. Las figuras permiten percibir con mayor claridad un progresivo calentamiento en toda la zona de estudio durante el transcurso del siglo.

De forma general, los resultados cualitativos de la variación de la temperatura media presentan una tendencia al aumento. Esta tendencia se identifica a corto, mediano y largo plazo, con independencia del periodo del año valorado (lluvioso o poco lluvioso). Por lo tanto, cabe esperar que el municipio evolucione hacia un clima más cálido que el informado para el periodo 1990-2004. Este resultado coincide con lo informado para el resto del país por Planos et al. (2013)Planos, E., Rivero, R., & Guevara, A. V. (2013). Impactos del cambio climático y medidas de adaptación en Cuba. Instituto de Meteorología, Agencia de Medio Ambiente, Ministerio de Ciencia, Ambiente y Tecnología.
.

Los acumulados promedio de lluvia para el municipio San Antonio del Sur, a corto, mediano y largo plazo, son superiores a los del periodo de referencia. Sin embargo, no superan la media nacional para el período 1961-2000. En contraste, los valores de la variable temperatura sí superan dicha media nacional. Por esta razón, el municipio clasifica en un nivel de Peligro Muy Alto (Figura 3), ya que sus temperaturas se distribuyen por encima de la media nacional y su acumulado de lluvias es inferior a la media nacional de precipitaciones.

Para el municipio San Antonio del Sur se han informado 30 especies en plantaciones con más de tres años de establecidas (DFFFS, 2022DFFFS. (2022). Dinámica del Patrimonio Forestal: Año 2021 [Base de datos en formato digital]. Dirección Forestal de Flora y Fauna Silvestre. MINAG.
). En ese conjunto se identificaron nueve especies de rápido crecimiento, las cuales se detallan en la tabla 3.

El nivel de vulnerabilidad climática de cada especie se definió con base en su densidad básica y su velocidad de crecimiento, según los valores establecidos en la tabla 3. Este proceso permitió identificar las especies que enfrentarían los mayores riesgos de mortalidad por los efectos combinados del estrés hídrico y el calor. Dichas especies se agruparon posteriormente por categorías de vulnerabilidad, como se presenta en la tabla 4.

Con el apoyo de la tabla 1, se obtuvo el nivel de riesgo que se muestra en la tabla 5. En esta fase quedaron identificadas las especies que enfrentarían los mayores riesgos de muerte regresiva climática.

Bajo las condiciones climáticas consideradas, las especies del Grupo 1 presentan en la actualidad un riesgo Alto de ser afectadas por la MRC, situación que se mantendría hasta el año 2075. Este grupo incluye las siguientes especies: bijáguara, caoba antillana, carbonero, guayacán, jatía, palma real, sabicú, uva caleta, yaba, yamagua y yarúa. Por su parte, las especies del Grupo 2 muestran un riesgo Muy Alto de afectación por la MRC tanto en la actualidad como hasta 2075. Este grupo está conformado por almendro, eucalipto sp., leucaena, mangle rojo, moringa, neem, pino de Mayarí, pino macho y soplillo.

Las especies del Grupo 3 también enfrentan un riesgo Muy Alto de ser afectadas por la MRC en la actualidad y hasta 2075. Dicho grupo comprende algarrobo del país, algarrobo sp., bambú, caoba de honduras, cedro, jaboncillo, majagua, najesí, ocuje y piñón florido.

En un estudio publicado por Álvarez & Mercadet (2011)Álvarez, A., & Mercadet, A. (2011). El Sector Forestal Cubano y el Cambio Climático. En El Sector Forestal Cubano y el Cambio Climático (pp. 140-152). Instituto de Investigaciones Agroforestales, Ministerio de la Agricultura.
se identificó la situación específica de los 55 municipios del país cuyos bosques existentes enfrentan los mayores riesgos de muerte regresiva. Se consideraron de mayor riesgo aquellos municipios con temperaturas superiores a la media nacional y precipitaciones inferiores a ella. Según ese estudio, el municipio San Antonio del Sur presentó un Riesgo Medio.

De forma general, esta evaluación clasifica con un Riesgo Alto a Muy Alto la probabilidad de que los bosques enfrenten la MRC. Los resultados destacan la influencia que tienen en la evaluación los requerimientos hídricos específicos de cada especie. Estos requerimientos se definieron a partir de la densidad básica de su madera y de su ritmo de crecimiento, y su impacto se agrava por efecto de la temperatura ambiental.

Estos resultados concuerdan con lo planteado por Allen (2009)Allen, C. D. (2009). Muerte regresiva del bosque inducida por el clima: ¿un fenómeno mundial en aumento? Unasylva, 60(231/232), 43-49.
. Dicho autor expone que, cuando las especies alcanzan niveles extremos de requerimiento hídrico máximo con acumulados de lluvia mínimos, se produce la muerte de los árboles. Esta mortalidad puede ocurrir por cavitación, por inanición o por ataques de plagas oportunistas. Scholes et al. (2013)Scholes, R., Settele, J., Betts, R., Bunn, S., Leadley, P., Nepstad, D., Overpeck, J., & Taboada, M. A. (2013). Ecosistemas Terrestres y de Agua Dulce. En Contribución del Grupo de Trabajo II al Quinto Informe de Evaluación del IPCC (p. 34). IPCC.
informó los efectos de este tipo de impacto a nivel mundial desde el año 2013.

Las informaciones disponibles con respecto a las plantaciones en el municipio San Antonio del Sur indican que al menos cuatro de las especies principales utilizadas (Anexo 1), según Dinámica 2021, pueden enfrentar elevados niveles de riesgo climático por muerte regresiva. Este riesgo se asocia a hábitos de rápido crecimiento y/o a densidades de la madera inferiores a 600 kg*m-3 (0.60 g*cm-3). Dichas especies comprenden una superficie total de plantaciones de 5 035.30 ha, lo que equivale al 73.88 % del área cubierta en el municipio. Cabe destacar que la concentración de las plantaciones se asienta sobre tres especies (leucaena, majagua, ocuje y pino de Mayarí) de las 30 empleadas, lo que aumenta sustancialmente sus riesgos.

En cuanto a los bosques naturales, el municipio San Antonio del Sur concentra el 38.05 % de sus existencias en la formación Semicaducifolio sobre Suelos Calizos. Esta superficie equivale a 14 250.49 ha del total de sus bosques naturales (Anexo 2). La formación se caracteriza por constituir la vegetación natural de Cuba hasta una altura aproximada de 600 m snm, con árboles que alcanzan entre 20 y 30 m de altura. Su estructura presenta dos capas arbóreas y una capa arbustiva, donde normalmente falta la capa herbácea.

Es característico en esta formación que los árboles de la capa arbórea más alta pierdan sus hojas durante la época de seca, mientras los de la segunda capa las conservan casi durante todo el año. El crecimiento de los principales árboles es, por lo general, rápido, con bajas densidades de la madera, debido a las abundantes precipitaciones del verano (Bisse, 1988Bisse, J. (1988). Árboles de Cuba. Editorial Científico-Técnica.
). Este conjunto de elementos, unido al nivel de vulnerabilidad identificado para las especies de rápido crecimiento, aumentaría el nivel de riesgo de la formación ante la muerte regresiva. A sus peculiaridades climáticas se añade la elevada vulnerabilidad dada por la composición de sus especies, lo que podría visualizarse como un cambio futuro en la composición de la formación.

Los elementos identificados sobre la vulnerabilidad de los bosques del municipio a la Muerte Regresiva de los Bosques (MRC) han permitido formular una propuesta inicial de acciones de adaptación. El objetivo de estas acciones es disminuir las pérdidas en los bosques por este motivo. Las acciones de adaptación propuestas son las siguientes:

Conclusiones

Anexo 1. Principales especies en las plantaciones existentes en el municipio san Antonio del sur, según Dinámica 2021

Anexo 2. Formaciones representativas del municipio San Antonio del Sur (%)

Bibliografía