Effects of volcanic and hydrologic processes on forest vegetation: Chaitén Volcano, Chile

• Frederick J. Swanson ^[3] ; Julia A. Jones ^[1] ; Charles M. Crisafulli ^[3] ; Antonio Lara ^[2]
  1. [1] Oregon State University

     Oregon State University

     Estados Unidos

     
  2. [2] Universidad Austral de Chile

     Universidad Austral de Chile

     Valdivia, Chile

     
  3. [3] United States Forest Service, Pacific Northwest Research Station. USA

  Mostrar afiliaciones +
• Localización: Andean geology: Formerly Revista geológica de Chile, ISSN-e 0718-7106, ISSN 0718-7092, Vol. 40, Nº. 2, 2013, págs. 359-391
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Efectos de los procesos volcánicos e hidrológicos sobre la vegetación forestal: El volcán Chaitén, Chile.
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • español

    La erupción del volcán Chaitén (Chile) en 2008-2009 involucró una variedad de procesos volcánicos e hidrológicos asociados que dañaron los bosques aledaños. Estos procesos incluyeron la caída de material grueso (grava), fino (limo y arena) y tefra, una explosión con una dirección lateral que derribó superficies de bosques (blast), depositación fluvial de tefra removilizada, un conjunto de procesos de movimiento en masa de baja temperatura y un flujo piroclástico. Cada uno de estos procesos geofísicos constituye un tipo de disturbio (alteración) de los ecosistemas que involucra una variedad de mecanismos, como por ejemplo enterramiento de árboles por tefra y sedimentos, calentamiento, abrasion, fuerza de impacto y carga de tefra sobre la copa de los árboles. Cada proceso afectó áreas específicas y creó parches y gradientes de disturbio en el paisaje. La tefra gruesa ('lluvia de grava', >5 cm de profundidad) erosionó el follaje del dosel arbóreo en una zona de aproximadamente 50 km2 hacia el nor-noreste de la apertura volcánica (vent). La tefra fina (>10 cm de profundidad) se acumuló en la copa de los árboles lo que quebró las ramas de los árboles viejos y arqueó los árboles jóvenes en un área de aproximadamente 480 km2. Una explosión (blast) en el flanco norte del volcán dañó los bosques en un área de 4 km2. Esta área incluyó un sector de remoción de los árboles cerca del borde del cráter, derribó los bosques en los sectores más bajas de la ladera y dejó bosques quemados que permanecieron en pie alrededor del perímetro de explosión. La depositación fluvial de >100 cm de profundidad de tefra removilizada, que empezó aproximadamente 10 días después del inicio de la erupción, sepultó parches de bosques en los planos aluviales a lo largo de los 19 km del curso inferior del río Rayas, cubriendo 5 km2 y varios km2 del curso inferior del río Chaitén. A través de este arreglo de procesos de disturbios, el destino de los árboles afectados varió desde la mortalidad completa en las áreas de remoción de árboles y de flujos piroclásticos, a ninguna mortalidad en los sectores de caída y depositación de tefra fina. El daño a los árboles incluyó defoliación, pérdida de ramas, quiebre de troncos, abrasión de corteza y epífitas y desarraigamiento. Parte de los árboles dañados rebrotaron a partir de yemas epicórmicas en los troncos y ramas y el rebrote a través del tiempo, según los mecanismos de disturbio y especie. A pesar de que algunos efectos de la erupción del volcán Chaitén son muy similares a los de la erupción del Monte Santa Helena (USA) en 1980, la biota y los procesos geofísicos del primero produjeron algunos efectos únicos.

  • English

    The 2008-2009 eruption of Chaitén Volcano (Chile) involved a variety of volcanic and associated hydro-logic processes that damaged nearby forests. These processes included coarse (gravel) and fine (silt to sand) tephra fall, a laterally directed blast, fluvial deposition of remobilized tephra, a variety of low-temperature mass-movement processes, and a pyroclastic flow. Each of these geophysical processes constitutes a type of ecosystem disturbance which involves a distinctive suite of disturbance mechanisms, namely burial by tephra and sediment, heating, abrasion, impact force, and canopy loading (accumulation of tephra in tree crowns). Each process affected specific areas, and created patches and disturbance gradients in the forest landscape. Coarse tephra ('gravel rain', >5 cm depth) abraded foliage from tree canopies over an area of approximately 50 km2 north-northeast of the vent. Fine tephra (>10 cm depth) accumulated in tree crowns and led to breakage of branches in old forest and bowing of flexible, young trees over an area of about 480 km2. A directed blast down the north flank of the volcano damaged forest over an area of 4 km2. This blast zone included an area of tree removal near the crater rim, toppled forest farther down the slope, and standing, scorched forest around the blast perimeter. Fluvial deposition of >100 cm of remobilized tephra, beginning about 10 days after initiation of the eruption, buried floodplain forest in distinct, elongate streamside patches covering 5 km2 of the lower 19 km of the Rayas River and several km2 of the lower Chaitén River. Across this array of disturbance processes the fate of affected trees varied from complete mortality in the tree removal and pyroclastic flow areas, to no mortality in areas of thin tephra fall deposits. Tree damage included defoliation, loss of branches, snapping of tree trunks, abrasion of bark and ephiphytes, and uprooting. Damaged trees sprouted from epicormic buds located in trunks and branches, but sprouting varied over time among disturbance mechanisms and species. Although some effects of the Chaitén eruption are very similar to those from the 1980 eruption of Mount St. Helens (USA), interactions between biota and geophysical processes at Chaitén produced some unique effects. Examination of vegetation response helps interpret geophysical processes, and disturbance mechanisms influence early stages of biotic response to an eruption.