INTRODUCCIÓN
El manejo de insectos descortezadores de pinos es una de las tareas más importantes en los procesos de salud y sanidad forestal de los países de América Latina, debido a que, entre otras cosas, la condición tropical y subtropical de los mismos somete a las poblaciones de descortezadores a variaciones de temperatura que favorecen incrementos poblacionales y múltiples generaciones de los insectos al año.
Dentro del género Ips, la subespecie Ips calligraphus interstitiallis (Eichhoff), se ha convertido en el principal problema fitosanitario de los pinares nativos y exóticos de República Dominicana. Es un insecto del orden Coleoptera, familia Curculionidae y subfamilia Scolytinae. Históricamente, se han registrado ataques de este descortezador (Fig. 1) contabilizados como leves, medianos o grandes, pero no fue hasta el año 2019 que se identificó un ataque considerado como epidémico debido a la agresividad del mismo y la voracidad con la que se afectó el bosque natural y las plantaciones de pino de la zona norte de la Cordillera Central del país.
Figura 1 . Ips calligraphus Germar. A ) Vista lateral con 3 pares de espinas características del declive elitral (DE); B ) vista dorsal (Fotos: Julio Cesar Rodríguez).
En República Dominicana los ataques más severos de I. calligraphus, “se han producido en los años 1975, 1985 y 2015”, junto a los “registrados en el 2018 y 2019” (Guzmán, 2020, p. 8). En estos períodos, sigue indicando este autor, la sequía “causó en nuestros pinos un estrés hídrico que produjo la muerte de miles de pinos jóvenes e hizo susceptible al resto a los ataques de plagas y enfermedades, como lo fue el del insecto conocido como el escarabajo de la corteza (Ips calligraphus)” (Guzmán, 2020, p. 8) y más de 8000 hectáreas de bosque nativo de P. occidentalis Swartz han sido destruidos.
Este descortezador fue recolectado por primera vez en el país en el año de 1966 (Billings, 1997). Sin embargo, se atribuye a Marcano Fondeur haber citado por primera vez en la década de 1950 la presencia del Ips en los pinares de República Dominicana específicamente en San José de las Matas” (Martínez, 2006; Rodríguez, 2000).
Una de las principales causas de la vulnerabilidad de las masas coníferas al agresivo ataque de Ips ha sido el limitado manejo forestal que presentaban las mismas al momento del inicio de la epidemia.
En este trabajo se presenta un análisis de los datos de colectas de adultos de I. calligraphus G., en la red de monitoreo establecida por el Plan Sierra desde el 2019. Con 50 trampas multiembudos tipo Lindgren de 12 embudos por trampa, con feromonas de agregación de Ips y mantenida por la institución en su área de intervención durante un período de 3 años.
OBJETIVOS
-Analizar la dinámica de población de I. calligraphus en base a los resultados de las capturas en pinares de las subcuencas Bao, Amina y Mao, vertiente norte de la Cordillera Central de República Dominicana durante el período marzo de 2019 a octubre de 2021.
-Proveer recomendaciones para la futura contención de ataques en las zonas pineras del país y ecosistemas de características similares.
MATERIALES Y MÉTODOS
Área de estudio. La presente investigación se desarrolló en el área de intervención del Plan Sierra, Inc., que incluye las áreas pineras de los municipios Jánico y San José de las Matas en la provincia Santiago, así como Monción y Sabaneta en la provincia Santiago Rodríguez. Los resultados que se analizan en este trabajo comprenden el período del 1 de marzo del año 2019 al 31 de octubre de 2021.
Diseño y realización del trampeo. Simultáneamente al inicio de la contención de la epidemia de Ips se estableció un total de 50 trampas tipo Lindgren de 12 embudos con vaso colector (Fig. 2). Este tipo de trampa “es especialmente diseñada para la captura de insectos barrenadores del floema usualmente conocidos como gorgojos descortezadores” (Casimiro-Soriguer, 2007, p. 58). Se ubicaron en sitios estratégicos, representativos de los microclimas con bosques coníferos y debidamente georreferenciados (Fig. 3). Se utilizó una feromona de agregación específica para I. calligraphus de la fórmula ipsdienol + verbenol (2–Methyl–6–methylene–2,7– octadien–4–ol), que se mantuvo en campo durante períodos de uno a dos meses, siendo revisadas y cebadas semanalmente. La evaluación de la salud y sanidad forestal para reducción de riesgos físicos y fitosanitarios se realizó aplicando el instrumento de monitoreo denominado “parcela fitosanitaria” (Cordón, 2020).
Figura 2. Trampa multiembudos con su colector.
Figura 3. Ubicación de las trampas de monitoreo de Ips calligraphus en el área de intervención del Plan Sierra.
Los atrayentes utilizados como feromonas vienen en sobres plásticos con el contenido de la sustancia en un pequeño tubo o eppendorf. Jiménez (2019) señala que el uso del filtro de papel y tubo o eppendorf, facilita la dispersión de la sustancia para la absorción y lenta liberación.
La distribución de las trampas se resume a continuación por tipo de bosque: 20 % en bosques naturales, 24 % en plantaciones de P. occidentalis, 54 % en plantaciones de P. caribaea var. caribaea y 2 % de P. caribaea var. hondurensis. La edad promedio de los rodales es de 25.1 años, con un rango de 6 hasta 60 años.
La distancia de colocación utilizada entre las trampas fue de 1.8 kilómetros con un rango que varía de 0.153 a 7 kilómetros y fueron colocadas en árboles de especies latifoliadas para evitar que estos se conviertan en fuente de alimento del insecto. La altura promedio con relación al suelo es de un metro. Se colocó refrigerante en el vaso colector para fines de retención y de preservación. Estos parámetros fueron tomados de Jiménez (2019).
El contenido de Ips capturados en cada trampa se recolectó cada 7 a 8 días, depositando el resultado en un frasco plástico con capacidad de 454 cc, con la adición de alcohol etílico al 70 %. Cada frasco se identificaba con el número de la trampa y la fecha de la recolecta. Una vez llevada la muestra al laboratorio habilitado para tales fines en las oficinas principales del Plan Sierra en San José de las Matas, República Dominicana, se procedía a la eliminación de las impurezas presentes (Fig. 4) y se contabilizaba el número total de individuos adultos existentes por cada especie recolectada, con énfasis en la presencia de I. calligraphus. Con los datos obtenidos de los conteos semanales de las poblaciones de I. calligraphus, se calculaba la cantidad capturada de Ips por trampa por día, totalidad mensual y el total al cierre del año.
Figura 4. Captura de insectos en una trampa en una semana.
Análisis de los datos. Los conteos y el análisis de las muestras obtenidas se realizaron utilizando la técnica de conteo manual en laboratorio. Para el procesamiento de la información levantada se usó una base de datos creada en una hoja de cálculo de la herramienta tecnológica Microsoft Excel. Las pruebas estadísticas fueron realizadas con el programa estadístico para las ciencias sociales (SPSS por sus siglas en inglés, versión 11 para Windows). Los datos climatológicos fueron obtenidos de la Plataforma de Información Climática (CLIMARED) de la Agencia para el Desarrollo Internacional de los Estados Unidos (USAID) y Rural Economic Development Dominicana (REDDOM) (CLIMARED, 2021) y de registros propios del Plan Sierra.
Identificación del Ips. Se realizó la identificación de las muestras recolectadas de Ips mediante el uso de la clave taxonómica para las especies de Ips en Las Antillas presentada por Bright (2019) constatándose que se trataba de I. calligraphus Germar subespecie interstitiallis (Eichhoff).
RESULTADOS
De las capturas realizadas, I. calligraphus Germar representa el 98.73 %, mientras que el resto corresponde a otros coleópteros y diferentes grupos zoológicos: Varrimorda sp. (Coleoptera: Mordelidae), Chalcophora virginiensis (Coleoptera: Buprestidae), avispas (Hymenoptera), moscas (Diptera), cucarachas (Blattodea: Blattellidae), mariposas (Lepidoptera), grillos (Orthoptera: Gryllidae) y lagartos (Squamata: Dactyloidae).
La especie Chalcophora virginiensis fue reportada por primera vez en la isla de La Española “como una especie invasora recientemente establecida en República Dominicana” (Ivie et al., 2014, p. 712). Un primer ejemplar de esta especie (macho) fue capturado en el 2013, en una trampa cebada con feromonas Ips y trementina en un bosque natural de P. occidentalis, en Bohío Viejo, Los Montones Abajo, cerca de San José de las Matas en la Provincia de Santiago, República Dominicana (19.2974°N, 70.9198° O, 667 m). Ahora se captura en condición medio ambiental similar en un rango más amplio de comunidades, se recolectó esta vez en 18 trampas un total de 26 ejemplares.
En promedio, la captura total por trampa durante el período es de 40849 individuos de Ips calligraphus capturados. El promedio más alto correspondió al año 2019 con 60429 en 10 meses de recolecta; durante los primeros diez meses del 2021 alcanzaron un promedio de 35025 individuos por trampa y 27093 individuos fue el promedio más bajo en el 2020 (Tabla I).
Tabla I. Captura total y promedio de Ips por trampa, diaria, mensual y por año en el área de intervención del Plan Sierra, en 50 trampas
Fuente: Elaboración propia con datos del conteo de las colectas semanales de trampas de Ips desde el 1 de marzo del 2019 hasta el 31 de octubre del 2021.
La máxima captura de Ips en el año 2019 correspondió a la trampa T IPS 011 instalada en un rodal plantado de Pinus caribaea con 27 años de edad, cuyo comportamiento promedio de individuos capturados fue: diario = 640 Ips, semanal = 4479 Ips, mensual = 19578 Ips y el total anual = 195 780 Ips.
La mayor captura en un rodal natural de P. occidentalis, con una edad aproximada de 60 años de edad se obtuvo en la trampa número T IPS 090, en el período del 1 de enero al 31 de octubre de 2021 y cuyo comportamiento fue: diario = 390 Ips, semanal = 2731 Ips, mensual = 10881 Ips y total anual = 118 584 Ips.
La mayor captura en rodal natural de P. occidentalis, con una edad aproximada de 60 años se computó en la trampa T IPS 094 en el año 2020: diario = 241 Ips, semanal = 1690 Ips, mensual = 7345 Ips y total anual = 88142 Ips.
Capturas mínimas. Las capturas mínimas registradas fueron las siguientes: en 2019, 5354 individuos, trampa T IPS 169, rodal plantado de P. caribaea, con 19 años; en 2020, 1501 individuos, trampa T IPS 145, en una plantación de P. caribaea, con 23 años, y en 2021, 4768 individuos, trampa T IPS 145, en una plantación de P. caribaea de 24 años.
En la Tabla II se muestra la distribución total por mes y año de la captura de Ips en las trampas en el área de intervención del Plan Sierra durante el período del presente estudio. Es claramente notorio la presencia elevada del insecto durante los meses de abril-agosto del 2019, disminuyendo a partir de septiembre de ese año. Sin embargo, los meses de mayo a noviembre del 2020 presentan incremento importante, sin acercarse a los niveles del año anterior. En el año 2021, el alza se presenta desde enero.
Tabla II. Distribución promedio anual, mensual y diario de la captura de Ips en el área de intervención del Plan Sierra
Fuente: Elaboración propia con los datos de la Tabla I.
Se realizó un análisis comparativo de tendencias de las variables de captura de Ips, pluviometría y temperatura media para determinar la posible correlación entre la presencia de Ips, representado por los niveles de captura en las trampas y las demás variables. Los valores de estas tres variables se presentan en la Tabla III, y en la Tabla IV los resultados de las pruebas de correlaciones.
Tabla III. Distribución de la captura de insectos por año
Fuente: Elaboración propia con datos provenientes de la Plataforma de Información Climática (CLIMARED) de la USAID y REDDOM, Estación Los Montones y la Tabla II. C = captura de insectos, en unidades; P = pluviometría, en mm; T = temperatura media, en ºC. Período de muestreo del 1 de marzo de 2019 al 31 de octubre de 2021.
Tabla IV. Pruebas de correlaciones de Pearson y Spearman para el conteo de Ips, la pluviometría, y la temperatura. Distribución de la pluviometría y temperatura media mensual y anual y captura de Ips mensual
*La correlación es significativa en el nivel 0.00 (2 colas)
Fuente: Elaboración propia con datos provenientes de las Tablas I, II y III. Las salidas de la corrida de los datos en el SPSS.
DISCUSIÓN
Los niveles de capturas registrados han sido considerados muy elevados, donde los niveles de población de los valores obtenidos semanalmente y los acumulados de los mismos, así lo indican. Según muestran los resultados de la tabla I de colectas de Ips, este insecto tiene una actividad muy alta en la zona donde se condujo el estudio, en promedio de 3251 insectos adultos de Ips mensual equivalente a 114 insectos por día. El “análisis inicial de los datos de captura sugiere que las capturas de trampas que superen los 50 I. calligraphus por trampa por día indicarían que es probable que se produzca un brote de escarabajos en los bosques circundantes” (Billings, 2019a, p.3). Por tanto, el 60 % de las trampas presentan un nivel de captura diaria que podría implicar la existencia actual de un posible brote epidémico de Ips en el entorno de estas. Cabe mencionar que las plantaciones donde se orientó el 80 % del ensayo, la mayoría le falta silvicultura, por lo que existen dos de tres elementos necesarios para una epidemia, y el tercer elemento es el climático.
Los resultados de la evaluación física demuestran que las trampas se encuentran en buen estado, sugiere que ha habido buen manejo del ensayo y que las feromonas estaban ejerciendo un efecto directo de atracción de insectos adultos en cada trampa. Sin embargo, habiendo cumplido con el seguimiento a cada trampa, y con la acción inmediata de las brigadas de contención, durante el año 2021 se encontraron 12 focos con 4723 árboles atacados, con un volumen de 862.91 metros cúbicos, fuera del alcance de las trampas. Estos nuevos ataques detectados no se pueden relacionar a los niveles de captura de Ips en las trampas. Varios de los focos localizados fueron causados por daños mecánicos a los árboles, otros por mal manejo en los cortes e incendios. De acuerdo con Cordón (2021), este grupo de insectos es poiquilotermo por lo que, como efecto del cambio climático, se podría esperar una mayor cantidad de generaciones del insecto por año. Los registros de pluviometría y temperatura, inserto en la Tabla III presentan los valores de estas variables y señalan los cambios en el patrón de ocurrencia que se están dando en la zona; en el año 2018, “cayeron en la Sierra 489 milímetros, siendo esta la sequía más extrema desde que se tiene registro” (Plan Sierra, 2019, p. 2), en esta región de República Dominicana.
Interpretación de los niveles de riesgos
“Un número menor que 50 Ips/trampa/día indicaría un nivel endémico” (Billings, 2019b, p.10), por tanto, se considera que éste es un nivel normal o permisible no tipificado como riesgosa la presencia del escarabajo. Solo el 26 % de las trampas caen en este nivel, en cambio un 14 % de las trampas están en el rango de 51 a 114 Ips/trampa/día, que según la hipótesis está en riesgo, pero no es alarmante, por encima de este rango podría indicar que es probable la ocurrencia de un ataque del escarabajo o Ips de niveles epidémicos. Sin embargo, aún y con estos niveles de capturas de Ips, los niveles de ataques identificados no han sido hasta el momento proporcionales a los niveles poblacionales colectados, sino que corresponden en algunos casos a pequeños focos controlables, razón por lo cual llegamos a la conclusión que los rangos de alerta posiblemente deben ser revisados para las condiciones ambientales de República Dominicana.
Gráfico 1. Distribución mensual del promedio diario de Ips capturados por trampa durante los años 2019–2021.
Es importante destacar, que los bosques naturales y las plantaciones de pino existentes en la zona de estudio vertiente norte de la Cordillera Central se encuentran sin manejo forestal o con manejo limitado (Fig. 5), por lo que la masa forestal es altamente vulnerable al ataque de I. calligraphus interstitiallis según la evaluación a través del instrumento parcela fitosanitaria (Fig. 6) realizado en el mes de octubre del 2021.
En el gráfico 1 se aprecia que es en los meses de abril-agosto del año 2019 que se presentan los niveles más altos de captura de Ips adultos por día, con un promedio diario de recolecta de 134 insectos por día. El intervalo de estos cinco meses fue el período que correspondió a la mayor intensidad de la epidemia de Ips y los mayores daños en la masa boscosa por los ataques.
Figura 5. Sitios forestales con alta densidad y falta de manejo forestal.
Figura 6. Parcela fitosanitaria para evaluación de salud y sanidad forestal.
Se considera que el sistema de monitoreo mediante trampas para I. calligraphus interstitiallis se está gestionando de manera adecuada. Se plantea promover estudios adicionales específicos sobre la plaga al mismo tiempo que se incentiva y promueve el manejo forestal sostenible en las áreas de producción y la gestión silvicultura en las reservas.
Correlación de las variables
La prueba de Spearman, dio correlación positiva moderada entre el conteo de Ips y la temperatura promedio (r = 0.405, Valor–P = 0.021) y el conteo de Ips y la temperatura mínima (r = 0.376, Valor–P = 0.034). La medida de Spearman (Rho) no paramétrica se utilizó porque permite analizar datos que no tienen una distribución particular o normal y para muestras consideradas estadísticamente pequeñas. Es probable que la prueba de Pearson no se está tomando en cuenta el efecto acumulativo, ya que las sequías prolongadas traen como consecuencia la deshidratación de los árboles de pinos y por ende una mayor susceptibilidad a la infestación por Ips por disminución de las defensas propias. Hay que resaltar que las condiciones climáticas son propicias para este tipo de ataque dado que el nivel de pluviometría durante el período del estudio ha estado por debajo del promedio anual (Tabla III) y en cambio el nivel de las temperaturas muestra incremento.
Finalmente, la tendencia de la población de Ips es reflejada en los diagramas de caja por mes que se presentan (Gráfico 2). Los meses de abril, mayo, junio y julio reflejan la mayor cantidad promedio de Ips atrapados. Estos meses coinciden con el aumento de las temperaturas en la región del estudio, aunque no necesariamente con el nivel de pluviometría.
Gráfico 2. Diagramas de caja mostrando el conteo de Ips calligraphus.
CONCLUSIONES
Los valores de captura de adultos de I. calligraphus Germar interstitiallis considerados normales deben ser revisados, ajustados y reescritos para las condiciones ambientales de República Dominicana.
El monitoreo parte de la hipótesis de que una captura superior al promedio diario de 50 Ips, por trampa, sería indicativo de aumento de la población de alto riesgo, y en ese caso se activaría el control inmediato o la silvicultura preventiva. El sistema de trampeo se administra de manera eficaz, sin embargo, los valores de capturas trampa/semana no corresponden a lo reportados en la literatura como “normales”. Además de la condición silvícola de los sitios, sobreexponen los bosques y plantaciones a una posible epidemia de niveles alarmantes.
La evaluación de muestreo de las secciones de bosque y plantación utilizando el instrumento Parcela Fitosanitaria evidenció que las masas forestales evaluadas se encuentran con un riesgo fitosanitario bajo, sin embargo, en cuanto a los riesgos físicos y sus condiciones silvícolas se considera que hay un alto riesgo de la aparición de otra epidemia de Ips, debido a las limitadas condiciones de manejo forestal y silvicultura, la edad de los rodales y la densidad de estos.
La alta variabilidad de las capturas de insectos adultos de Ips por medio del sistema de trampeo, evidenció la presencia continua de altas poblaciones del insecto, las cuales anteriormente a este monitoreo eran inadvertidas. Combinado con las limitadas condiciones de manejo forestal en la zona, el efecto del cambio climático en la reproducción generacional y en la pluviometría, las masas forestales evaluadas son altamente susceptibles ante un evento climático extremo a ser afectadas por Ips o incluso un complejo de plagas forestales que quizás hasta el momento no han sido cuantificados.
RECOMENDACIONES
Se debe continuar el trampeo para Ips calligraphus durante el año 2022 para determinar si el mismo se puede considerar como un año endémico con el fin de establecer la captura por trampa por día la cual indique una captura población baja de Ips. Con estos datos, se puede confirmar si el valor menor de epidemia es menos que 100 Ips/trampa/día.
Desarrollar una campaña de fomento al manejo forestal y la silvicultura de plantaciones, en todas las áreas forestales intervenidas durante el Plan de Contención del año del 2019, para mejorar las condiciones de los rodales y eventualmente reponer masas forestales con establecimientos, enriquecimientos o reforestación directa, y mejorando las condiciones de los rodales y haciendo una restauración del paisaje forestal.
Eliminar definitivamente todos los residuos de las áreas intervenidas anteriormente que cuenten con material que eventualmente pueden estar ejerciendo atracción de insectos descortezadores o barrenadores de madera muerta. Se recomienda aprovechar los residuos con las máquinas que transforman estos subproductos forestales en partículas muy finas que se pueden aprovechar para otros usos, como la generación de energía, chips para aboneras o sustrato de vivero, etc.
Conservar el sistema de monitoreo mediante trampas y las feromonas de agregación, e incrementar el número de las mismas en los lugares con mayores capturas, debido a que las trampas probablemente están ejerciendo una acción de control de la población de Ips presentes en el bosque. Colocar las trampas en árboles de latifoliadas y mantener una distancia mínima de 10 metros entre las trampas y pinos vivos para evitar infestaciones de Ips.
Incrementar el número de trampas en bosque natural, fortaleciendo el trampeo en áreas de bosques nativos, para conocer si por su condición biológica poseen mayor resistencia a la presencia e interacción de Ips calligraphus Germar.
Generar un informe de periodicidad semestral de la situación del monitoreo de la fluctuación de la población de Ips y nivel de plaga (número de brotes detectados) para conocimiento de los diferentes actores involucrados, incluyendo el Plan Sierra, el Ministerio de Medio Ambiente y Recursos Naturales y para el público en general.
Hacer la gestión correspondiente para la preservación de los especímenes colectados para su resguardo durante al menos 10 meses después de su recolección, preferiblemente en formol o alcohol al 70 %.
Fortalecer el programa de reforestación con enfoque en restauración del paisaje forestal, favoreciendo rodales mixtos y de considerarse plantaciones puras, establecer sistemas fortalecidos de monitoreo y vigilancia de plagas forestales privilegiando el uso de la herramienta parcela fitosanitaria.
Fortalecer un programa de capacitación a los técnicos forestales de las instituciones medioambientales, y a los regentes forestales, en temas relacionados a la salud y sanidad forestal, silvicultura y manejo de bosques, aprovechamiento forestal de bajo impacto, entre otros. Promover estudios adicionales sobre esta plaga y otros que afectan los pinares en el país.
Establecer un programa de extensión forestal y divulgación de la cultura forestal para ser difundido en la zona y desarrollar el acompañamiento de la sociedad civil y los medios de comunicación.
Establecer una mesa técnica donde participe el sector gubernamental, las universidades, las ONGs ambientales y de investigación para revisar las normativas actuales y valorizar la Estrategia Nacional de Salud y Sanidad Forestal Dominicana.
AGRADECIMIENTOS
Al Plan Sierra que ofreció el apoyo técnico y financiero para llevar a cabo esta investigación. Especial agradecimiento a todos los propietarios de fincas de pinos que permitieron el acceso a las mismas para colocar las trampas y dar el seguimiento de lugar. Al Dr. Ronald Billings, entomólogo forestal jubilado del Servicio Forestal de Texas por revisar este artículo. A la bióloga Adalgiza Angustia del Ministerio de Medio Ambiente y Recursos Naturales y a la entomóloga Sardis Medrano del Instituto Dominicano de Investigaciones Agropecuarias y Forestales (IDIAF) por su valiosa colaboración en la identificación de los especímenes de I. calligraphus Germar subespecie interstitiallis. Al Dr. Santiago Bueno por colaboración en el tratamiento estadístico de los datos. Al señor Julio César Rodríguez por haber tomado las fotos de los insectos.
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