Cinco Siglos de Historia dendrocronológica de los ahuehuetes (Taxodium mucronatum Ten.) del Parque del Contador, San Salvador Atenco, Estado de México

Five centuries of dendrochronological history of the Montezuma cypress (Taxodium mucronatum Ten.) at the El Contador park, San Salvador Atenco, Estado de México

José Villanueva-Díaz¹, Julián Cerano-Paredes¹, Armando Gómez-Guerrero^2*, Arian Correa-Díaz², Luis U. Castruita-Esparza², Rosalinda Cervantes-Martínez¹, David W. Stahle³, Aldo R. Martínez-Sifuentes¹

¹ Laboratorio de Dendrocronología, Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias. Gómez Palacio, Durango, México.

³ Department of Geosciences, University of Arkansas, Fayetteville, Arkansas, USA.

Recibido: septiembre, 2013.
Aprobado: septiembre, 2014.

Resumen

La reconstrucción de la variabilidad climática por medio de anillos de crecimiento es una técnica que permite estudiar el clima y el crecimiento arbóreo del pasado. Con la finalidad de recuperar información dendroclimática, en el parque El Contador, San Salvador Atenco, Estado de México, se analizaron restos de árboles de ahuehuete (Taxodium mucronatum Ten.) del siglo XV y núcleos de crecimiento de árboles vivos en el área de influencia del parque. Las muestras se analizaron con técnicas dendrocronológicas estándar, para lo cual fue validado estadísticamente el cofechado entre secciones y núcleos. La correlación con variables climáticas se basó en registros de lluvia de estaciones climáticas aledañas al sitio. La cronología del parque El Contador (PCO) fue comparada con las del parque Chapultepec, ciudad de México (PCHA) y Amealco, Querétaro (AMQ), para identificar eventos extremos en común. El ancho total del anillo se explica por la precipitación de enero a junio; la reducción de 55 % de ésta, de 225 a 100 mm después de 1985, coadyuvó a la reducción de 85 % del crecimiento en área basal. Se confirmó que los árboles del parque son de la época de Nezahualcóyotl (1402-1472) y su desaparición ha sido gradual. Esta eliminación muestra correlación significativa con el agotamiento de los mantos freáticos del Valle de México. La correlación entre las cronologías PCO, PCHA y AMQ no fue significativa. En el primer caso, influyeron los riegos complementarios al arbolado y la diferencia climática entre localidades en el segundo caso. La serie dendrocronológica PCO permitió conocer la variabilidad climática del área de influencia del Ex Lago Texcoco y el crecimiento radial de ahuehuetes. La información es relevante para la conservación de esta especie en su ámbito natural y en plantaciones con propósitos estéticos, farmacéuticos o de restauración ecológica, así como de valor histórico.

Palabras clave: Anillos de crecimiento, árboles longevos, dendroclimatología, sabino, variabilidad climática.

The reconstruction of climatic variability by means of tree rings is a technique that makes it possible to study climate and tree growth of the past. In order to recover dendroclimatic information in the El Contador park, San Salvador Atenco, Estado de Mexico, analyses were made of Montezuma cypress (Taxodium mucronatum Ten.) remnants of the XV century and wood cores of live trees in the area of influence of the park. The samples were analyzed with standard dendrochronological techniques, for which codating was statistically validated among sections and wood cores. The correlation with climatic variables was based on rainfall records of climatic stations in the vicinity of the study site. The chronology of the El Contador park (PCO) was compared with those of Chapultepec park, Mexico City (PCHA), and Amealco, Querétaro (AMQ), to identify extreme events in common. Total ring width is explained by the precipitation of January to June; its reduction of 55 %, from 225 to 100 mm after 1985, contributed to the 85 % reduction of growth in the basal area. It was confirmed that the trees of the park are of the period of Nezahualcoyotl (1402-1472) and their disappearance has been gradual. This elimination shows significant correlation with the depletion of the groundwater of the Valley of Mexico. The correlation among the PCO, PCHA and AMQ chronologies was not significant. In the first case, there was influence of the complementary irrigations to the trees and the climatic difference among localities in the second case. The PCO dendrochronological series showed the climatic variability of the area of influence of the Ex Lake of Texcoco and the radial growth of Montezuma cypresses. The information is relevant for the conservation of this species in its natural surroundings and in plantations with aesthetic or pharmaceutical purposes, as well as for ecological restoration and historic value.

Key words: Growth rings, long-living trees, dendroclimatology, Montezuma cypress, climatic variability.

INTRODUCCIÓN

Un sitio emblemático de ahuehuete (Taxodium mucronatum Ten.) con alto significado histórico, es el parque "El Contador", ubicado en el municipio de San Salvador Atenco, Estado de México, al oriente del Valle de México (Heyden, 2002). En la periferia de este parque, de 800 m de longitud por 400 m de anchura, se plantaron en tiempos prehispánicos unos 2000 árboles de ahuehuete, dispuestos en forma de un cuadrilátero. De acuerdo con datos históricos sirvieron para embellecer y delimitar uno de los jardines preferidos del rey Nezahualcóyotl (1402-1472) (De Alva, 1891; De Motolinia, 2008). El desarrollo de esta plantación de árboles pudo verse favorecido por el clima estable, la cercanía del Lago de Texcoco, un manto freático superficial y posiblemente por el suministro de agua al arbolado joven en época de estiaje, ya que existían estanques y acequias dentro del parque (De Alva, 1891). El ahuehuete también era apreciado en la antigüedad por su uso en la medicina herbolaria. Estudios científicos corroboran su potencial para el tratamiento de padecimientos respiratorios, gástricos (Cortés-Arroyo et al., 2011) y como antibacteriano (Luján-Hidalgo et al., 2012).

El número de árboles vivos se redujo drásticamente a través de los siglos con un remanente aproximado de 500 individuos en 1850 (Meyer, 1853), 310 en 1925 (Vélez, 1925) y 275 en 1949 (Martínez, 1963). En la actualidad no sobreviven especímenes de ahuehuete en su delineación original y sólo se aprecia el remanente de trozas, ramas gruesas y tocones debido al aprovechamiento maderable a que fue sujeto el arbolado después de muerto. Esta población no se valoró desde un punto de vista histórico. Además se carece de estudios de diversidad genética en ella, contrario a otros países donde, como especie exótica, se ha estudiado genéticamente en poblaciones reducidas mediante marcadores moleculares (Dong-qin et al., 2012).

En 2013, el consejo directivo del parque decidió reubicar una decena de trozas que por varias décadas permanecieron olvidadas, después de resistir el proceso de descomposición natural y la persistencia de visitantes para usarlas en fogatas. El material muerto de estos individuos centenarios no se ha estudiado a pesar de su gran valía científica, ya que en sus anillos de crecimiento están registrados los eventos climáticos y dinámica de crecimiento de la especie en el Valle de México.

La información de estas trozas es útil para comprender la variación del clima y la conservación de otros sitios históricos o naturales con ahuehuetes. A pesar de que estos árboles datan de la época de Nezahualcóyotl, no se han realizado estudios científicos con una muestra compuesta de secciones transversales y núcleos de árboles vivos para corroborar este hecho. Los objetivos de este estudio fueron: 1) desarrollar una serie dendrocronológica de anillo total de ahuehuete, con secciones trasversales preservadas del parque El Contador (PCO) y núcleos de crecimiento de arbolado muerto y vivo de sitios aledaños, para definir la edad más probable del arbolado; 2) correlacionar los índices de ancho de anillo del PCO con la precipitación y reconstruir la variabilidad del pasado; 3) comparar la cronología PCO con la del parque de Chapultepec (PCHA) de la Ciudad de México y la localidad de Amealco, Querétaro (AMQ), para identificar correspondencia de eventos climáticos extremos. Las hipótesis probadas fueron: 1) Las cronologías de trozas remanentes de ahuehuetes del PCO muestran evidencias científicas de que el arbolado se estableció entre 1450 y 1500; 2) con la cronología del PCO se puede reconstruir el clima del centro de México de los últimos cinco siglos; 3) las cronologías de ahuehuete del PCO, PCHAy AMQ, muestran correlación estadísticamente significativa.

Sitio de estudio

El centro del parque El Contador se ubica al sureste del municipio de San Salvador Atenco, en 19° 32' 43.1" N y 98° 55' 23" O, a una altitud de 2255 m (Figura 1). El clima del lugar es templado subhúmedo con una temperatura media de 15.1 °C, máxima de 33.5 °C y mínima de 11.0 °C y una precipitación promedio anual de 604 mm, con la mayor cantidad de lluvia en verano (Jáuregui, 2002).

Recolección de secciones trasversales y virutas

Con una motosierra marca Stihl, modelo Ms660, se obtuvieron 14 secciones trasversales de fuste y tres de ramas gruesas con un grosor aproximado de 5 cm. Por el tamaño y peso de las trozas se usaron grúas para tomar las muestras. También se obtuvieron ocho núcleos de crecimiento en trozas (uno por troza) remanentes dentro del parque y 20 de árboles vivos en las localidades de Texcoco, San Felipe y San Salvador Atenco, Estado de México, con un taladro de Pressler de 12 mm de diámetro interno y 46.7 cm de longitud, marca Haglof, modelo BS009. El muestreo de árboles fue indispensable para determinar con exactitud el crecimiento del año actual y realizar el traslape de anillos entre individuos vivos y definir las fechas de establecimiento y muerte de los árboles. Con 17 secciones de arbolado viejo y 20 virutas de arbolado vivo se reunió una muestra estadísticamente válida para la construcción de la cronología, ya que los estudios dendrocronológicos se pueden sustentar con 10 series (McCarroll y Loader, 2004; Leatvitt, 2010; Brienen et al., 2012; Mérian et al., 2013).

Generación de la cronología de anillo total

Los núcleos de crecimiento y secciones trasversales se pulieron con lija de granulometría gruesa a fina (granos 120 a 1200), para resaltar sus crecimientos. Los anillos se contaron y fecharon con técnicas dendrocronológicas estándar (Stokes y Smiley, 1968) en el laboratorio de Dendrocronología del INIFAP en Gómez Palacio, Durango. El grosor de cada crecimiento individual (anillo total) se cuantificó con un sistema de medición Velmex resolución a 0.001 mm (Robinson y Evans, 1980). El fechado y medición fue verificado estadísticamente con el programa CO-FECHA (Holmes, 1983). Las tendencias biológicas no relacionadas con clima se removieron con el programa ARSTAN, el cual calcula los índices normalizados (cronologías) con media 1.0 y varianza homogénea mediante un modelo exponencial (Cook, 1987). La normalización se hace con respecto al modelo exponencial ajustado que describe los cambios en ancho de anillo.

La cronología PCO se comparó con las del PCHA y AMQ, para evaluar la consistencia entre ellas (Stahle et al., 2011). Aunque los factores de cada localidad influyen en el grosor de los anillos, los eventos extremos, en particular sequías, se registran en una misma especie en escalas geográficas importantes (Stahle et al., 2000).

La cronología de ahuehuete PCO se correlacionó con registros de lluvia de estaciones meteorológicas aledañas al sitio de recolección mediante la subrutina VERYFY5 de la Librería de Programas Dendrocronológicos de la Universidad de Arizona (Fritts, 1991). Las estaciones meteorológicas se listan en el Cuadro 1.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Serie de anillo total de PCO e índices de ancho de anillo

El material que cumplió con los estándares dendrocronológicos (Stokes y Smiley, 1968) fue integrado con 17 secciones de arbolado muerto y 20 núcleos de crecimiento de árboles vivos. La serie de anillo total del ahuehuete se extendió de 1521 a 2012 (492 años). La serie de índices de ancho de anillo en ARSTAN presentó una sensibilidad de 0.23, lo cual indica la detección confiable de eventos de alta y baja frecuencia (Figura 2). De 1550 a 1590 prevalecieron condiciones climáticas que limitaron el crecimiento de la especie, situación similar ocurrió de 1620 a 1650, 1670 a 1690, 1740 a 1770, 1810 a 1850, 1880 a 1910, 1920 a 1930, 1960 a 1980 y 1995 a 2010. Las inundaciones históricas que afectaron la ciudad de México como las acontecidas en los años 1555, 1580, 1604, 1607, 1622, 1629, 1707, 1714, 1774, 1806, 1819, 1856, 1875, 1900, 1901 y 1910 (García-Acosta, 1993), no se reflejaron en mayor crecimiento en los árboles del parque El Contador. Los períodos favorables de incremento radial ocurrieron después de 1521 hasta 1550, 1567 a 1568, 1590 a 1620, 1650 a 1660, 1725 a 1740, 1780 a 1795, 1858 a 1875,1935 a 1945 y 1985 a 1995.

Los eventos extremos de precipitación, que provocaron inundaciones en la ciudad de México, tuvieron una influencia positiva y derivaron en mayores valores de los índices para la cronología del PCHA: los años 1607 (1.42), 1629 (1.94), 1707 (1.24), 1806 (1.38), 1810 (1.34), 1819 (1.57), 1875 (1.39), 1900 (1.10) y 1910 (1.33). En ciertos eventos, este crecimiento se reflejó uno o dos años después de la inundación, como fue en los años 1902 (1.2849) y 1903 (1.26). Esto ocurre cuando en época de bajo crecimiento los excesos de precipitación igualan la capacidad de retención de humedad del suelo, lo cual prolonga la disponibilidad hasta el siguiente ciclo de crecimiento.

Edad de las muestras recolectadas

Las secciones de árboles muertos mostraron diversas fechas del último anillo de crecimiento, esto se debe a que los árboles murieron en diferentes fechas. Los crecimientos más recientes corresponden a las décadas de 1950 y 1970 y sólo para un árbol se determinó que fue en 1984 (Cuadro 2).

La historia indica que los ahuehuetes del PCO fueron plantados durante el reinado de Nezahualcóyotl, después de 1420. En esa época los tenanecas dominaban la región. Su rey Tezozómoc otorgó al príncipe Texcocano un permiso para vivir en uno de los palacios en Texcoco, donde continuó con su educación y entrenamiento militar, además de viajar entre Chapultepec y Texcoco (Martínez, 1996). Aunque ninguna muestra alcanza la fecha 1420, la remoción de madera del parque eliminó la posibilidad de encontrar muestras de esa edad. Roldán (1931) estudió una sola sección y contabilizó 291 años (fecha de establecimiento del árbol aproximadamente en 1614). Sin embargo, tuvo dificultad en contabilizar los últimos 90 años por lo estrecho de los anillos. Aunque se deben considerar los errores de conteo de Roldán (1931), ese autor concluyó que existía alta probabilidad de que los ahuehuetes del PCO no hubieran sido plantados durante el reinado de Nezahualcóyotl.

El conteo de anillos es influenciado por el pulido de la muestra y la extracción de la resina con diluyente para resaltar con nitidez los crecimientos (Stokes y Smiley, 1968). Sin embargo, tales factores no pudieron influir en los resultados del presente estudio, dado que se realizaron los procedimientos adecuados para preparar las muestras, y el análisis y verificación del fechado fue corroborado con gráficos de crecimiento (Douglas, 1941) y estadísticamente con el programa de control y calidad del fechado COFECHA (Holmes, 1983). La intercorrelación de las series fue estadísticamente significativa (p≤0.01) con un valor de 0.39. El promedio de sensibilidad media fue 0.41 y la intensidad de la señal común en ARSTAN 0.90, considerando la muestra analizada. La altura a la que se obtiene la muestra en el fuste influye también en los anillos contabilizados; no obstante, el crecimiento inicial de ahuehuete puede ser de 0.5 m por año, de tal forma que en las trozas gruesas se pueden haber perdido 30 a 50 anillos. Esta pérdida aunada a la diferencia de los años contenidos en radios diferentes (ramas vs. fuste), dejó fuera la edad de principios del siglo XV para las muestras involucradas en el análisis.

Las secciones trasversales proceden de tocones remanentes y ramas de arbolado muerto, del fuste principal en la mayoría de los casos. A pesar de lo anterior, se dató una rama principal de un árbol cuyo anillo interno corresponde al año 1500. El tocón de este árbol presentaba pudriciones y no se pudo analizar. Sin embargo, por la altura a la que se obtuvo la sección (5.8 m) y la diferencia entre los diámetros de la base del fuste (251 cm) y de la rama (90 cm), se pudo estimar mediante el cálculo de incremento medio en diámetro la existencia de 80 anillos, los cuales confirman que este ejemplar se estableció durante el reinado de Nezahualcóyotl (Figura 3). A diferencia de la conclusión de Roldán (1931), este estudio aporta pruebas confiables de que los ejemplares son de la época del rey poeta, ya que en lugar de una sola rodaja se estudiaron 17 y se aportan las estadísticas de calidad del fechado. Reportes históricos señalan la existencia de este jardín rodeado de ahuehuetes, por lo que con base en la información generada y en los trabajos de Meyer (1853), Vélez (1925) y Martínez (1963), se considera que la plantación de estos árboles, ocurrió durante el reinado de Nezahualcóyotl o incluso con anterioridad.

Las razones por las cuales desaparecieron los árboles pueden ser varias, pero mientras la especie tiene acceso al agua se encuentran sitios con árboles milenarios (Villanueva et al., 2010). Por los estudios paralelos en el Ex Lago Texcoco (CONAGUA, 2007) dos factores importantes pudieron afectar la sobrevivencia del arbolado: 1) el incremento en la alcalinidad del agua del subsuelo (Durazo y Falvorden, 1989) y, 2) mayor profundidad en los niveles freáticos en años recientes (Escobar, 2010; Correa-Díaz et al., 2014).

De forma natural, en todos los árboles la causa de disminución en crecimiento radial se debe a que el radio de los anillos de crecimiento es cada vez más grande, y como la masa neta del crecimiento del árbol depende de una sección transversal de crecimiento activa, con el tiempo se forman anillos de crecimiento concéntricos de menor radio (Fritts, 1976).

Correlación entre la serie dendrocronológica y la precipitación

Comparación de la series PCO con otras cronologías

La correlación entre la serie PCO y las de PCHA y AMQ no fue significativa, a pesar de estar separados 30 km y 141 km, respectivamente. En el PCHA sólo en dos de 18 periodos de 25 años, se encontraron correlaciones negativas altas antes de 1635 (r=-0.56 a -0.66, p≤0.003) y bajas pero negativas en los últimos 200 años (Figura 5). Este resultado podría explicarse por un manejo diferente para ambas poblaciones. En el PCO, los árboles dependían más de la variación en las condiciones climáticas y en el nivel del manto freático del acuífero (Durazo y Farvolden, 1989); en el PCHA, el arbolado ha estado sujeto al suministro complementario de agua a pesar del abatimiento del nivel freático en décadas recientes (Villanueva et al., 2003).

A diferencia del PCO, en el PCHA los eventos extremos de precipitación, que provocaron inundaciones en la ciudad de México, tuvieron una influencia positiva y derivaron en mayores valores de los índices en los años 1607 (1.42), 1629 (1.94), 1707 (1.24), 1806 (1.38), 1810 (1.34), 1819 (1.57), 1875 (1.39), y 1910 (1.33). En ciertos eventos este crecimiento tuvo un retardo de un año, como en 1902 (1.29) y 1903 (1.26). Aunque el ahuehuete puede soportar períodos de sequía prolongados (Martínez, 1963), demanda un volumen constante de agua durante su estación de crecimiento (Villanueva et al., 2013).

CONCLUSIONES

La recuperación de información dendrocronológica de arbolado longevo permitió la reconstrucción de la precipitación invierno-primavera en el Valle de México y precisar la edad de los ahuehuetes del Parque El Contador. Debido a que la información de las estaciones meteorológicas de México abarca las últimas cinco décadas, el estudio científico de arbolado longevo permite la reconstrucción del crecimiento arbóreo y variables del clima en un periodo histórico hasta diez veces mayor que el lapso referido.

La aplicación de técnicas dendrocronológicas es válida para el Valle de México y permite detectar cambios recientes en la variabilidad climática. La intensidad del impacto del hombre en los recursos naturales del centro de México se refleja en los ritmos de crecimiento de los ahuehuetes.

Aunque los datos encontrados no son suficientes para constituir una prueba de cambio climático, llama la atención que en las últimas tres décadas no se haya reestablecido la precipitación promedio de 225 mm que se presentaba antes de 1985.

AGRADECIMIENTOS

Al Ejido de San Salvador Atenco, Municipio de Atenco, por el permiso de recolecta y apoyo logístico del muestreo. Al programa UC-Mexus (proyecto CN-13-546) y al Colegio de Post-graduados, mediante la línea Prioritaria de Investigación ocho, Impacto y Mitigación del Cambio Climático.

LITERATURA CITADA

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