Modelling the Long-Term Effects of Climate Change and Silvicultural Systems on Rockfall Protection: A Case Study from the Slovenian Alps

En lo alto de las montañas, los bosques hacen más que simplemente crecer; actúan como escudos vivientes. Cuando las rocas se desprenden de los acantilados escarpados, los árboles pueden detenerlas, frenando su caída o atrapándolas por completo antes de que alcancen las aldeas y carreteras situadas debajo. Esta función protectora es un servicio crítico proporcionado por los bosques de montaña, pero no es permanente. Los árboles que forman estos escudos son seres vivos que crecen, envejecen y mueren, y su capacidad para detener las rocas que caen depende de cuántos haya, de qué tan gruesos sean sus troncos y de qué especies sean. Ahora, un clima cambiante añade una nueva capa de complejidad. Las condiciones más cálidas y secas pueden estresar a ciertos árboles, mientras que las decisiones humanas sobre cómo gestionar el bosque —ya sea talar árboles, cómo talarlos o dejarlos solos— determinarán cómo será el aspecto del bosque dentro de décadas. La pregunta que enfrentan los gestores forestales no es solo cómo cultivar madera, sino cómo mantener estas barreras naturales funcionando eficazmente durante siglos, incluso mientras el clima cambia y los propios árboles cambian.

En los Alpes eslovenos, un equipo de investigadores se propuso responder a esta pregunta observando doscientos años hacia el futuro. Se centraron en un bosque de protección específico sobre el paso de Ljubelj, un cruce de montaña vital entre Eslovenia y Austria. Este bosque, que cubre aproximadamente 75 hectáreas, está actualmente dominado por hayas europeas, con una presencia significativa de pícea de Noruega. Los investigadores querían ver cómo evolucionaría este bosque bajo tres estilos de gestión diferentes: dejarlo completamente solo, utilizar un sistema de selección que elimine árboles individuales para mantener un dosel continuo, o utilizar un sistema de claros (shelterwood) que despeje secciones del bosque en etapas para fomentar el nuevo crecimiento. También querían ver cómo cambiarían estos resultados si el clima se volviera más cálido y seco, tal como se proyecta para la región. Para lograrlo, no esperaron dos siglos; en su lugar, utilizaron potentes modelos informáticos para simular el crecimiento del bosque y el movimiento de las rocas que caen durante todo ese periodo.

Los investigadores utilizaron primero un modelo de crecimiento forestal llamado ForClim para simular cómo se desarrollarían los árboles. Alimentaron el modelo con datos de un inventario forestal real realizado en 2022, incluyendo el número de árboles, sus tamaños y las especies presentes. Luego, corrieron la simulación 200 años hacia adelante bajo diferentes escenarios: uno donde el clima se mantuviera exactamente como es hoy, y otro donde siguiera una trayectoria de altas emisiones que hace la región significativamente más cálida. Dentro de cada escenario climático, aplicaron las tres reglas de gestión distintas. El modelo calculó cómo cambiaría el bosque en términos de densidad de árboles, tamaño de los troncos y mezcla de especies. Por ejemplo, en el escenario de "sin gestión", el bosque se dejó a su propia suerte, creciendo y muriendo de forma natural. En el escenario de "selección", los gestores eliminarían periódicamente algunos árboles para mantener la estructura del bosque diversa y continua. En el escenario de "claros" (shelterwood), los gestores despejarían parches más grandes de árboles en un ciclo para permitir que crezcan nuevos brotes en el espacio abierto antes de eliminar los árboles viejos.

Una vez que la computadora generó los bosques futuros, los investigadores pasaron esos datos a un segundo modelo llamado Rockyfor3D. Este modelo simula la física de las rocas que caen. Toma el terreno, el tipo de roca y la estructura del bosque —específicamente el número de árboles y el grosor de sus troncos— y calcula cuánta energía tendría una roca al golpear el suelo. Si una roca golpea un árbol, pierde energía; si pasa a través de un hueco, mantiene su velocidad. Al comparar la energía de las rocas en los diferentes escenarios futuros, los investigadores pudieron determinar qué estilo de gestión ofrecía la mejor protección. Observaron la protección promedio que el bosque proporcionaba, pero también los puntos de peor caso donde las rocas podrían golpear con una fuerza elevada.

Las simulaciones revelaron que la elección del estilo de gestión importaba más que el cambio climático durante los primeros 40 a os 60 años. A corto plazo, la forma en que se gestionaba el bosque dictaba cómo eran los árboles y qué tan bien podían detener las rocas. Sin embargo, a largo plazo, el clima comenzó a remodelar la composición del bosque. En todos los escenarios, la cantidad de madera de haya disminuyó. La pícea de Noruega, sensible a la sequía, se comportó de manera diferente dependiendo de la gestión. En el bosque no gestionado, la pícea en realidad aumentó, probablemente porque los árboles más viejos que ya estaban allí continuaron creciendo y sobreviviendo durante mucho tiempo. Pero en los bosques gestionados, especialmente bajo el clima cálido, la pícea disminuyó significamente. En su lugar, los bosques gestionados vieron un aumento de árboles que aman la luz, como el alerce y el pino, y otras especies de hoja ancha que prosperan en condiciones más cálidas.

En cuanto a la protección de la carretera de abajo, los resultados mostraron un claro compromiso entre la protección promedio y la consistencia. El sistema de claros (shelterwood), que implica despejar grandes parches de bosque, produjo la protección promedio más fuerte después de 200 años. Esto se debe a que el modelo mostró que el bosque eventualmente se volvería muy denso con árboles jóvenes. Sin embargo, este sistema tenía un gran defecto: creaba periodos de protección muy débil. Durante la fase de regeneración, cuando los árboles viejos se eliminan y los nuevos son pequeños, el bosque ofrece casi ninguna defensa, dejando la carretera expuesta a rocas de alta energía. El enfoque de "sin gestión" comenzó fuerte pero perdió gradualmente su efectividad a lo largo de dos siglos a medida que el bosque envejecía y la densidad de árboles disminuía. Los investigadores señalaron que este declive podría ser incluso peor en la realidad, ya que el modelo no tuvo en cuenta desastres repentinos como tormentas de viento o brotes de insectos que podrían arrasar grandes secciones de un bosque no gestionado.

El sistema de gestión por selección surgió como la estrategia más equilibrada y fiable. Aunque no proporcionó la protección promedio absolutamente más alta en el último año de la simulación, ofreció la protección más estable a lo largo del tiempo. Debido a que este método mantiene un dosel continuo y evita despejar áreas grandes, el bosque nunca pasa por una fase en la que sea peligrosamente ralo. La protección se mantiene constante, con menos picos extremos de energía de impacto de rocas en la carretera. El estudio encontró que el cambio climático no cambió la clasificación de estas estrategias; el sistema de selección siguió siendo la opción más estable, independientemente de si el clima se mantenía igual o se calentaba.

Los investigadores concluyeron que, para los bosques de montaña donde el objetivo principal es proteger la infraestructura del desprendimiento de rocas, el sistema de selección ofrece la mejor solución a largo plazo. Evita los huecos peligrosos creados por otros métodos y mantiene un escudo constante contra la caída de rocas. Si bien el sistema de claros podría verse bien en promedio después de dos siglos, sus periodos de vulnerabilidad lo hacen arriesgado para la infraestructura crítica. El estudio también destacó que, si bien el cambio climático alterará qué árboles crecen mejor, la forma en que los humanos gestionan el bosque tiene un efecto más inmediato y poderoso en la estructura del bosque y en su capacidad para protegernos. Al elegir gestionar el bosque de una manera que mantenga la cobertura continua, los gestores forestales pueden asegurar que estas barreras naturales sigan siendo efectivas durante generaciones, incluso mientras el clima a su alrededor cambe.