Patrones de transporte y depósito polínico de especies trazadoras del Bosque Montano de Yungas: Implicancias paleoambientales durante el Cuaternario del Noroeste Argentino

Abstract

El relieve complejo de las regiones montañosas afecta fuertemente la circulación atmosférica, generando vientos locales conocidos como brisa de valle-montaña. Conocer estos sistemas puede tener un efecto importante y cambiar la perspectiva del entendimiento sobre las condiciones en las que se deposita el polen. La configuración del relieve de la cuenca del río Perico (Dpto. San Antonio, provincia de Jujuy, 24° 21’S, 65° 33’ O) presenta un escenario óptimo para estudiar el comportamiento del sistema de brisa de valle y su importancia para entender los procesos que actúan en el transporte y depósito polínico. El objetivo general de la tesis es estudiar los mecanismos actuales de transporte y depósito del polen de especies trazadoras de las Yungas (Alnus acuminata, Juglans australis, Podocarpus palatorei, Celtis, entre otras) en un gradiente altitudinal para comprender los cambios encontrados en los espectros palinológicos superficiales y del Cuaternario en la región de la Cordillera Oriental del Noroeste Argentino (NOA). El procedimiento metodológico se realizó en distintas etapas. Primero se abordó el estudio del viento superficial a través de mediciones de variables meteorológicas con estaciones semiautomáticas para detectar la presencia de la brisa de valle-montaña y conocer las condiciones que determinan su incidencia. Para analizar el efecto del viento sobre la distribución del depósito polínico atmosférico se colocaron 10 trampas Taubers en un gradiente altitudinal durante tres temporadas de muestreo y se muestrearon sedimentos superficiales para comparar con los patrones de depósito atmosférico y reconocer las especies trazadoras que reflejan la circulación de brisa. Luego se realizó el análisis polínico de secuencias fósiles de humedales de altura para reconstruir el paisaje y establecer el rol indicador de los trazadores polínicos arbóreos e inferir cambios en la circulación del viento local en el pasado. El estudio meteorológico del viento superficial reveló la presencia e incidencia de la brisa de valle - montaña en el área de estudio. Los datos permiten afirmar que existen cambios de dirección del viento entre los horarios de luz y oscuridad. Los días soleados con cielo despejado proveen las condiciones óptimas para el desarrollo de brisas. El registro de temperatura y humedad relativa indican que el viento anabático se hace más cálido y seco conforme avanzan las horas del día, y el viento catabático se hace más frío y húmedo a medida que avanzan las horas desde del ocaso hasta el amanecer. Las situaciones sinópticas que favorecen el desarrollo de la brisa se relacionan con el establecimiento de un eje o delantera de cuña sobre la región del NOA o bien a condiciones anticiclónicas postfrontales. Las condiciones que inhiben al sistema local se vinculan con el establecimiento de vaguadas o frentes fríos que se extienden sobre la región. También se encontró que la brisa está activa durante los principales meses de floración y polinización de las especies arbóreas. Los resultados del estudio de los patrones de depósito de los trazadores polínicos arbóreos (Alnus, Juglans y Myrtaceae) evidencian el efecto del viento anabático en su transporte ladera arriba. La dispersión polínica de las especies del Bosque Montano ocurre en la época seca (invierno) y la brisa durante esta época presenta baja humedad relativa en el día. Por lo tanto, el transporte de los trazadores se asocia a viento seco. Además, los datos permiten asumir que la dirección dominante del aporte de polen a una cuenca en altura, es del este en valles con esta orientación y está vinculado al transporte de mesoescala en lugar de circulación de escala mayor. El registro sedimentario y polínico fósil de los humedales vega y laguna Bauza permite inferir cambios ambientales a escala centenaria en la alta cuenca del río Perico durante los últimos 2000 años. Los patrones actuales de transporte y depósito del polen arbóreo sustentan la explicación de los cambios de frecuencias en el registro fósil. Los aumentos de porcentajes de trazadores responden a una mayor frecuencia de la brisa de valle-montaña, mientras que las disminuciones se asocian a menor frecuencia de la circulación del viento local. A su vez, la frecuencia del viento local permite inferir las condiciones ambientales durante el invierno en el pasado.

The complex relief of mountain regions strongly affects atmospheric circulation generating local winds known as valley-mountain breeze. Knowing these systems can have an important effect and change the perspective of our understanding on the conditions in which the pollen is deposited. The relief configuration of the río Perico basin (San Antonio, province of Jujuy, 24° 21’S, 65° 33’ O) is a good scenario to study the behavior of the valley breeze and its importance to understand the processes affecting the pollen transport and deposit. The general aim of this work is to study the current mechanisms of pollen transport and deposit of pollen tracers of Yungas species (Alnus acuminata, Juglans australis, Podocarpus palatorei, Celtis, among others) over an altitudinal gradient in order to comprise the changes found in surface palynologycal and Quaternary spectra in the region of Eastern Cordillera from Northwest Argentina (NWA). Methodological procedure was carried out in several stages. First, was performed the study of surface wind thought measurements of meteorological variables with semiautomatic stations to detect the presence of the valley-mountain breeze and know the conditions determining its incidence. In order to analyze the wind effect on the distribution of atmospheric pollen deposit, 10 Tauber traps were placed over an altitudinal gradient during three seasons and surface sediments were sampled to compare with the atmospheric deposit patterns and to recognize the tracer species reflecting the breeze circulation. Then the pollen analysis of fossil sequence of high wetlands was carried out to reconstruct the landscape and establish the indicator role of the tree pollen tracers and to infer change in the local wind circulation in the past. The meteorological study of surface wind showed the presence and incidence of the valley-mountain breeze in the study area. Data allow to affirm that there are changes in wind direction between light and darkness hours. Sunny days with clear sky provide optimum conditions for the devolvement of breeze. The temperature and relative humidity record indicates that the anabatic wind become warmer and drier as daylight advance and the katabatic wind become colder and wetter according the hour advance from sunset to sunrise. Synoptic situations that favor the development of the breeze are related to the establishment of an axis or wedge front over the NWA region or the post-frontal anticyclonic conditions. The conditions inhibiting the local system are linked to the establishment of troughs or cold fronts that extend over the region. It was also found that the breeze is active during the main months of flowering and pollination of the tree species. Results of the study of deposition patterns of the arboreal pollen tracers (Alnus, Juglans and Myrtaceae) evidenced the effect of the anabatic wind in their upslope transport. The pollen dispersal of the Mountain Forest species occurs in the dry season (winter) and the breeze during this season presents low relative humidity in the day. Therefore, the tracer transport is associated with dry wind. In addition, the data allow us to assume that the dominant direction of the contribution of pollen to a basin in height is from the east in valleys with this orientation and is linked to mesoscale transport instead of major scale circulation. The sedimentary and pollen fossil record of the peatlands and lagoon Bauza allows inferring environmental changes on a centenary scale in the upper basin of río Perico during the last 2000 years. Current patterns of arboreal pollen transport and deposit support the explanation of frequency changes in the fossil record. Increases in tracer percentages respond to a higher frequency of mountain-valley breeze, while declines are associated with lower frequency of local wind circulation. In turn, the local wind frequency allows inferring environmental conditions during the winter in the past.