Ecosistema de montaña

Los ecosistemas de montaña se encuentran en las laderas de las montañas . El clima alpino de estas regiones afecta fuertemente al ecosistema , ya que las temperaturas descienden con la altitud , lo que provoca su estratificación. Esta estratificación es un factor crucial en la configuración de la comunidad vegetal, la biodiversidad, los procesos metabólicos y la dinámica de los ecosistemas de montaña. ^{[ 1 ]} Los densos bosques de montaña son comunes en altitudes moderadas, debido a las temperaturas moderadas y las altas precipitaciones. En altitudes más elevadas, el clima es más riguroso, con temperaturas más bajas y vientos más fuertes, lo que impide el crecimiento de los árboles y provoca la transición de la comunidad vegetal a pastizales y matorrales de montaña o tundra alpina . Debido a las condiciones climáticas únicas de los ecosistemas de montaña, estos contienen un mayor número de especies endémicas. Los ecosistemas de montaña también presentan variaciones en los servicios ecosistémicos , que incluyen el almacenamiento de carbono y el suministro de agua. ^{[ 2 ]}

A medida que aumenta la altitud, el clima se vuelve más frío , debido a una disminución de la presión atmosférica y al enfriamiento adiabático de las masas de aire. ^{[ 3 ]} En latitudes medias , el cambio climático al ascender 100  metros en una montaña es aproximadamente equivalente a desplazarse 80  kilómetros (45  millas o 0,75° de latitud ) hacia el polo más cercano. ^{[ 4 ]} La flora y fauna características de las montañas tienden a depender fuertemente de la altitud, debido al cambio climático. Esta dependencia provoca la formación de zonas de vida : franjas de ecosistemas similares a altitudes similares. ^{[ 5 ]}

Una de las zonas de vida típicas en las montañas es el bosque de montaña: a altitudes moderadas, las precipitaciones y el clima templado favorecen el crecimiento de bosques densos. Holdridge define el clima del bosque de montaña como aquel con una biotemperatura de entre 6 y 12 °C (43 y 54 °F) , donde la biotemperatura es la temperatura media considerando las temperaturas inferiores a 0 °C (32 °F) como 0 °C (32 °F) . ^{[ 5 ]} Por encima de la altitud del bosque de montaña, los árboles se vuelven menos densos en la zona subalpina, se convierten en krummholz retorcidos y, finalmente, dejan de crecer. Por lo tanto, los bosques de montaña suelen contener árboles con troncos retorcidos. Este fenómeno se observa debido al aumento de la fuerza del viento con la altitud. La altitud donde los árboles dejan de crecer se denomina límite arbóreo . La biotemperatura de la zona subalpina se encuentra entre 3 y 6 °C (37 y 43 °F) . ^{[ 5 ]}        

Por encima del límite arbóreo, el ecosistema se denomina zona alpina o tundra alpina , dominada por pastos y arbustos de bajo crecimiento. La biotemperatura de la zona alpina oscila entre 1,5 y 3 °C (34,7 y 37,4 °F) . En el entorno alpino habitan diversas especies vegetales, como pastos perennes , juncos , hierbas , plantas en cojín , musgos y líquenes . ^{[ 7 ]} Las plantas alpinas deben adaptarse a las duras condiciones del entorno alpino, que incluyen bajas temperaturas, sequedad, radiación ultravioleta y una corta temporada de crecimiento. Estas plantas presentan adaptaciones como estructuras en roseta, superficies cerosas y hojas vellosas. Debido a las características comunes de estas zonas, el Fondo Mundial para la Naturaleza (WWF) agrupa un conjunto de ecorregiones relacionadas en el bioma de " pastizal y matorral de montaña ". Se ha identificado una región en las montañas Hengduan, adyacente a la meseta tibetana de Asia, como el ecosistema alpino continuo más antiguo del mundo, con una comunidad de 3000 especies de plantas, algunas de las cuales han coexistido continuamente durante 30 millones de años. ^{[ 8 ]}  

Los climas con biotemperaturas inferiores a 1,5 °C (35 °F) tienden a consistir únicamente en roca y hielo. ^{[ 5 ]}  

Los bosques de montaña se encuentran entre la zona submontana y la zona subalpina . La altitud a la que un hábitat cambia a otro varía en todo el mundo, particularmente según la latitud . El límite superior de los bosques de montaña, la línea de árboles , suele estar marcado por un cambio a especies más resistentes que se encuentran en masas forestales menos densas. ^{[ 9 ]} Por ejemplo, en la Sierra Nevada de California , el bosque de montaña tiene masas densas de pino contorta y abeto rojo , mientras que la zona subalpina de la Sierra Nevada contiene masas dispersas de pino de corteza blanca . ^{[ 10 ]}

El límite inferior de la zona montañosa puede ser una "línea de árboles inferior" que separa el bosque montano de la estepa más seca o la región desértica . ^{[ 9 ]}

Los bosques de montaña difieren de los bosques de tierras bajas en la misma área. ^{[ 11 ]} El clima de los bosques de montaña es más frío que el clima de tierras bajas a la misma latitud, por lo que los bosques de montaña a menudo tienen especies típicas de bosques de tierras bajas de latitudes más altas. ^{[ 12 ]} Los humanos pueden perturbar los bosques de montaña a través de la silvicultura y la agricultura . ^{[ 11 ]} En montañas aisladas, los bosques de montaña rodeados de regiones secas sin árboles son ecosistemas típicos de " isla del cielo ". ^{[ 13 ]}

Clima templado

Los bosques de montaña en climas templados suelen ser bosques de coníferas templados o bosques mixtos y de hoja ancha templados , tipos de bosque bien conocidos en Europa y el noreste de Norteamérica . Los bosques de montaña fuera de Europa tienden a ser más ricos en especies, porque Europa durante el Pleistoceno ofreció refugios de menor superficie frente a los glaciares. ^{[ 14 ]}

Los bosques montanos en clima templado se encuentran en Europa (los Alpes , los Cárpatos y más ), ^{[ 15 ]} en América del Norte (por ejemplo , los Apalaches , las Montañas Rocosas , la Cordillera de las Cascadas y Sierra Nevada ), ^{[ 16 ]} América del Sur , ^{[ 17 ]} Nueva Zelanda , ^{[ 18 ]} y el Himalaya .

Se prevé que el cambio climático afecte a los bosques templados de montaña. Por ejemplo, en el noroeste del Pacífico de Norteamérica, el cambio climático podría provocar una posible reducción de la capa de nieve, mayores niveles de evapotranspiración y un aumento de la sequía estival, lo que afectaría negativamente a los humedales de montaña. ^{[ 19 ]}

clima mediterráneo

Los bosques de montaña en clima mediterráneo son cálidos y secos excepto en invierno, cuando son relativamente húmedos y templados. Los bosques de montaña ubicados en climas mediterráneos, conocidos como oromediterráneos, presentan árboles imponentes junto con una alta biomasa. ^{[ 20 ]} Estos bosques son típicamente bosques mixtos de coníferas y frondosas, con solo unas pocas especies de coníferas. El pino y el enebro son árboles típicos que se encuentran en los bosques de montaña mediterráneos. Los árboles de frondosas muestran más variedad y a menudo son perennifolios, por ejemplo, el roble perennifolio .

Este tipo de bosque se encuentra en la cuenca del Mediterráneo , el norte de África , México y el suroeste de Estados Unidos , Irán , Pakistán y Afganistán .

Clima subtropical y tropical

En los trópicos, los bosques montanos pueden consistir en bosques de hoja ancha además de bosques de coníferas . Un ejemplo de bosque montano tropical es un bosque nuboso , que obtiene su humedad de las nubes y la niebla. ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]} Los bosques nubosos a menudo presentan una abundancia de musgos que cubren el suelo y la vegetación, en cuyo caso también se les denomina bosques musgosos. Los bosques musgosos generalmente se desarrollan en las laderas de las montañas, donde la humedad introducida por las nubes que se asientan se retiene de manera más efectiva. ^{[ 24 ]} Dependiendo de la latitud, el límite inferior de las selvas tropicales de montaña en las grandes montañas generalmente está entre 1500 y 2500 metros (4900 y 8200 pies) mientras que el límite superior suele estar entre 2400 y 3300 metros (7900 y 10 800 pies) . ^{[ 25 ]}  

Los bosques montanos tropicales podrían mostrar una alta sensibilidad al cambio climático. ^{[ 26 ] [ 27 ]} El cambio climático puede causar variaciones en la temperatura, la precipitación y la humedad, lo que generará estrés en los bosques montanos tropicales. Los impactos futuros previstos del cambio climático podrían afectar significativamente la pérdida de biodiversidad y podrían resultar en cambios en la distribución de las especies y la dinámica de las comunidades. Los modelos climáticos globales predicen una reducción de la nubosidad en el futuro. La reducción de la nubosidad podría estar afectando ya al bosque nuboso de Monteverde en Costa Rica . ^{[ 28 ] [ 29 ]}

La zona subalpina es la zona biótica inmediatamente debajo del límite arbóreo en todo el mundo. En las regiones tropicales del sudeste asiático, el límite arbóreo puede estar por encima de los 4000 m (13 000 pies) , ^{[ 30 ]} mientras que en Escocia puede estar tan bajo como 450 m (1480 pies) . ^{[ 31 ]} Las especies que se encuentran en esta zona dependen de su ubicación en la Tierra; por ejemplo, Pinus mugo (pino de montaña arbustivo) se encuentra en Europa , ^{[ 32 ]} el eucalipto de nieve se encuentra en Australia, ^{[ 33 ]} y el alerce subalpino , la cicuta de montaña y el abeto subalpino se encuentran en el oeste de Norteamérica. ^{[ 34 ]}    

Los árboles de la zona subalpina suelen convertirse en krummholz , es decir, madera torcida, raquítica y de forma retorcida. En el límite arbóreo, las plántulas pueden germinar en la ladera protegida de las rocas y crecer solo hasta donde la roca les proporciona protección contra el viento. El crecimiento posterior es más horizontal que vertical, y pueden desarrollarse raíces adicionales donde las ramas entran en contacto con el suelo. La nieve puede proteger a los árboles krummholz durante el invierno, pero las ramas que superan la protección contra el viento o la nieve suelen ser destruidas. Los árboles krummholz bien establecidos pueden tener desde varios cientos hasta mil años. ^{[ 35 ]}

En la zona subalpina se pueden encontrar praderas . Las praderas de Tuolumne, en la Sierra Nevada de California , son un ejemplo de pradera subalpina. ^{[ 36 ]}

Algunos ejemplos de zonas subalpinas en todo el mundo incluyen los Prealpes franceses en Europa, las zonas subalpinas de Sierra Nevada y las Montañas Rocosas en América del Norte, y los bosques subalpinos en el Himalaya oriental , el Himalaya occidental y las montañas Hengduan de Asia.

Los pastizales alpinos y la tundra se encuentran por encima del límite arbóreo, en un mundo de intensa radiación, viento, frío, nieve y hielo. En consecuencia, la vegetación alpina crece cerca del suelo y se compone principalmente de gramíneas perennes , ciperáceas y hierbas . Las plantas anuales son raras en este ecosistema y generalmente miden solo unos pocos centímetros de altura, con sistemas radiculares débiles. ^{[ 37 ]} Otras formas de vida vegetal comunes incluyen arbustos postrados ; gramíneas formadoras de matas ; y criptógamas , como briofitas y líquenes . ^{[ 7 ] : 280}

Las plantas se han adaptado al duro entorno alpino. Las plantas en forma de cojín , que parecen matas de musgo pegadas al suelo, escapan de los fuertes vientos que soplan a pocos centímetros por encima de ellas. Muchas plantas con flores de la tundra alpina tienen densos pelos en tallos y hojas que les proporcionan protección contra el viento, o pigmentos de color rojo capaces de convertir los rayos de luz solar en calor. Algunas plantas tardan dos o más años en formar botones florales, que sobreviven al invierno bajo la superficie y luego se abren y producen frutos con semillas en las pocas semanas de verano. ^{[ 38 ]} Los líquenes no florales se adhieren a las rocas y al suelo. Sus células de algas encapsuladas pueden realizar la fotosíntesis a temperaturas tan bajas como -10 °C (14 °F) , ^{[ 39 ]} y las capas externas de hongos pueden absorber más de su propio peso en agua. ^{[ 40 ]}  

Las adaptaciones para sobrevivir a los vientos secos y al frío pueden hacer que la vegetación de la tundra parezca muy resistente, pero en algunos aspectos la tundra es muy frágil. Las pisadas repetidas a menudo destruyen las plantas de la tundra, dejando el suelo expuesto y expuesto al viento, y la recuperación puede tardar cientos de años. ^{[ 38 ]}

Los prados alpinos se forman donde los sedimentos provenientes de la erosión de las rocas han producido suelos lo suficientemente desarrollados como para sustentar pastos y juncos. Los pastizales alpinos son lo suficientemente comunes en todo el mundo como para ser clasificados como un bioma por el Fondo Mundial para la Naturaleza (WWF ). Este bioma, denominado " Pastizal y matorral de montaña ", a menudo evolucionó como islas virtuales, separadas de otras regiones montañosas por zonas más cálidas y de menor altitud, y con frecuencia alberga muchas plantas distintivas y endémicas que evolucionaron en respuesta al clima fresco y húmedo y a la abundante luz solar.

Las praderas y matorrales de montaña más extensos se encuentran en el páramo neotropical de los Andes . Este bioma también se presenta en las montañas del este y centro de África , el monte Kinabalu de Borneo , las mayores elevaciones de los Ghats occidentales en el sur de la India y las tierras altas centrales de Nueva Guinea . Una característica única de muchas regiones montañosas tropicales húmedas es la presencia de plantas gigantes en forma de roseta pertenecientes a diversas familias botánicas, como Lobelia ( Afrotropical ), Puya ( Neotropical ), Cyathea ( Nueva Guinea ) y Argyroxiphium ( Hawái ).

En las zonas más secas, se encuentran praderas de montaña, sabanas y bosques , como las tierras altas de Etiopía , y estepas de montaña , como las estepas de la meseta tibetana .

• Contenido multimedia relacionado con la ecología de montaña en Wikimedia Commons.
• Mapa de cobertura arbórea de los bosques de montaña – Mapa del PNUMA 2011