Modelado de la Dispersión a Larga Distancia de Diasporas Vegetales por Viento

Desarrollamos PAPPUS, un modelo de trayectoria para la dispersión de diasporas vegetales por viento en condiciones de campo. El modelo considera los efectos de la topografía, la turbulencia (incluidas las corrientes térmicas ascendentes) y diferentes condiciones climáticas sobre la dispersabilidad de las diasporas por viento. En el modelo, las especies vegetales se caracterizan por la altura de liberación inicial y la velocidad de caída de sus diasporas. Se evitan los problemas comunes en el modelado de la turbulencia, que limitan la aplicabilidad de los modelos existentes para predecir la dispersión a larga distancia, midiendo las fluctuaciones de alta frecuencia del vector de viento y utilizando estos datos para simular el curso del vector de viento en el modelo. Usando PAPPUS, simulamos espectros de distancia de dispersión y los comparamos con los observados durante experimentos de campo realizados en hábitats abiertos. Dentro de un amplio rango de paisajes y bajo diferentes condiciones climáticas, los resultados del modelo representan razonablemente bien los espectros observados. Además, comparamos los espectros de distancia de dispersión observados con las predicciones de un modelo de pluma y trayectoria existente, respectivamente. PAPPUS fue el único modelo capaz de predecir la proporción de diasporas dispersadas a largas distancias; los modelos existentes no pudieron predecir esa proporción. Esto es particularmente cierto para condiciones climáticas soleadas con turbulencia térmica y corrientes ascendentes, ya que estas condiciones pueden resultar en una alta proporción de dispersión a larga distancia, incluso si la velocidad del viento horizontal es baja. En contraste, el clima ventoso o tormentoso puede ser de mucha menor importancia para la dispersión a larga distancia de lo que comúnmente se asume, especialmente para especies no arbóreas con Vterm 100 m, mientras que la frecuencia de las corrientes ascendentes fue. Además, los efectos de la topografía del paisaje sobre las distancias de dispersión se examinaron en simulaciones usando PAPPUS. Las diferencias en elevación y pendiente pueden afectar considerablemente los espectros de distancia de dispersión. El rendimiento superior de PAPPUS en la predicción de la dispersión a larga distancia se debe principalmente al nuevo método de incorporación de turbulencia (especialmente corrientes térmicas ascendentes) y la consideración de los efectos topográficos. Debido a que otros modelos de dispersión por viento aplicados a la dispersión de diasporas hasta ahora no consideran corrientes térmicas ascendentes o topografía, pueden subestimar considerablemente la dispersibilidad de las diasporas vegetales por viento. Editor correspondiente: M. L. Cain.