Pluges i xafogor

Un clima hiperhumit

Distribució dels tipus climàtics de selva plujosa tropical, segons la relació entre els àmbits de variació de temperatura anual i diari, els límits tèrmics i les temperatures mitjanes del mes més fred. L’esquema ha estat adequat als tipus de selva plujosa que es tracten en aquesta obra.

Jordi Corbera, a partir de fonts diverses

El clima de l’espai geogràfic que ocupen les selves plujoses intertropicals es caracteritza, en primer lloc, per unes temperatures altes i relativament constants i per unes pluges també considerables i distribuïdes força regularment al llarg de tot l’any, sense cap període que pugui considerar-se eixut, és a dir, sense cap mes amb precipitacions inferiors a 60 mm. També per una elevada humitat atmosfèrica, variable al llarg del dia i amb l’alçada dins del bosc, però rarament per sota del 80%, tret dels cimals dels arbres, al cobricel del bosc, o per damunt d’aquest i de les clarianes més extenses. (Vegeu també Els tipus de clima de la Terra)

La zona de convergència intertropical i el règim convectiu

En el veïnatge de l’Equador convergeixen, a l’anomenada zona de convergència intertropical, les cèl·lules de circulació atmosfèrica de cada hemisferi. A baixa alçada, els alisis d’un i altre hemisferi circulen en direcció a l’equador (és a dir del nord-est, a l’hemisferi nord, i del sud-est, a l’hemisferi sud) i, en trobar-se en aquesta zona de baixes pressions, alcen aire calent i carregat d’humitat procedent de la intensa evaporació de mars, rius, llacs i boscos. Les masses d’aire calent i humit són intrínsecament inestables, i per això, a les latituds equatorials, amb molta facilitat, aquestes grans masses d’aire carregat de vapor d’aigua que s’enlairen ocasionen, en condensar-se, fortes pluges en forma de fortes tempestes. Són les anomenades tempestes tropicals, les quals poden arribar a tenir una intensitat de precipitació de fins a 100 mm per hora de valors màxims.

La zona de convergència intertropical no és estacionària, sinó que es desplaça d’un hemisferi a l’altre segons la força dels alisis respectius, més gran durant l’estació freda de l’hemisferi corresponent. Així, mentre que es manté a l’hemisferi austral durant l’hivern boreal, de desembre a març, i al gener se situa entre 5° i 10° sud, es trasllada a l’hemisferi boreal de juny a setembre i, a l’agost, assoleix la seva posició més septentrional (entre 20° i 25° N). En el marge de la convergència, pel costat de l’alisi més potent, el de l’hemisferi sotmès a l’estació freda, es forma l’anomenat front intertropical, el qual empeny d’est a oest tempestes formidables que porten precipitacions a les façanes orientals dels continents (nord-est d’Austràlia, “mata” atlàntica brasilera, Madagascar) o als vessants marítims d’algunes serralades elevades més interiors, com passa als vessants meridionals de l’Himàlaia i d’algunes serralades del sud de la Xina, a la costa colombiana del Pacífic o al mont Camerun. Generalment, a causa del caràcter convectiu de la majoria de precipitacions tropicals, els màxims de precipitació no estan localitzats al nivell de la mar, sinó a altituds entre els 800 i els 1 500 metres.

Cal insistir en el paper de l’evapo-transpiració en les precipitacions d’origen convectiu, en gran part alimentada per la gran quantitat de vapor d’aigua que en prové. És cert que l’elevada pluviositat fa possible l’existència de les selves plujoses equatorials, però també ho és que la mateixa selva alimenta les pluges. D’acord amb les dades recollides en un estudi de les proporcions d’isòtops d’oxigen i d’hidrogen de l’aigua de riu en 17 localitats de la conca de l’Amazones, més de la meitat de la pluja caiguda a la conca procedeix directament de l’evapo-transpiració dels arbres de la selva; ells, i no pas l’oceà, aporten la major part de la humitat que després precipita en forma de pluja sobre la mateixa selva i, encara més, terra endins. El vapor d’aigua procedent de l’evapo-transpiració produeix masses nebuloses de 100 a 1.000 km de diàmetre i de fins a 14 km d’alçada per damunt de les enormes extensions de selva tropical que ocupen gran part de la conca de l’Amazones i el Zaire.

La influència dels vents sobre el clima

Editrònica, a partir de fonts diverses

La circulació eòlica té una influència decisiva sobre el clima, tal com s’aprecia en el gràfic de la variació dels vents en tres èpoques diferents de l’any a la zona de convergència intertropical (a la dreta), el cinturó de baixes pressions cap on convergeixen els vents alisis del nord-est i del sud-est, i la posició sobre el mapa del món de la mateixa zona el mes de gener i el mes de juliol (a l’esquerra). A terra baixa es manifesta una tendència de la circulació que va dels tròpics a l’equador, mentre que a l’altura la circulació és de l’equador cap als tròpics. A tots dos hemisferis es forma una circulació de component E a terra baixa, i els vents originats d’aquesta manera són els alisis. Aquest tipus de circulació té clares variacions estacionals: a l’hivern dominen els vents de l’E tant sobre els oceans com sobre els continents; a l’estiu aquests vents de l’E només predominen d’una manera uniforme sobre els oceans, mentre que sobre els continents, gràcies a l’aparició de cèl·lules de depressió d’origen tèrmic, la circulació és molt més diversificada i té component E als flancs encarats als pols i component W als encarats a l’equador. Aquest ritme estacional té una gran regularitat, que només és trencada per l’aparició freqüent de pertorbacions d’origen principalment dinàmic, com els ciclons i els tifons, i sobretot pels monsons, d’una periodicitat molt més gran.

La distribució de les precipitacions

Els valors totals anuals de precipitació solen situar-se entre els 2.000 i els 4.000 mm, però no és pas excepcional trobar quantitats encara més elevades. A Andagoya, a Colòmbia, una estació meteorològica situada a uns 5° de latitud N i a 60 m d’altitud, per exemple, s’enregistra una precipitació anual mitjana de poc més de 7.000 mm, segons dades acumulades durant 8 anys, i a Débundscha, al Camerun, al peu de la muntanya que dóna nom a aquest estat africà, s’han arribat a enregistrar més de 10.000 mm en un any. Un cas extrem d’elevada pluviositat seria el del parc nacional d’Ensenada de Utría, a la costa del Pacífic del departament colombià de Chocó, on se n’han arribat a registrar prop de 16.000 mm en un any.

El règim pluvial no és totalment uniforme al llarg de l’any. Sol descriure una corba de dos pics corresponents als dos equinoccis, amb pluges de 300 mm o més al març i el setembre, i amb uns mínims més o menys acusats segons la distància a l’equador i les circumstàncies geogràfiques i topogràfiques locals. Fins i tot a les regions més estrictament equatorials de l’Amazònia occidental i central, de la conca del Zaire o del sud-est d’Àsia, la pluja experimenta algunes fluctuacions estacionals: al mateix cor de la selva zairesa es poden observar períodes de sequera de fins a 30 dies o més, amb una periodicitat de prop de 12 anys. De fet, mentre els períodes d’eixut relatiu no excedeixin els tres mesos, la selva plujosa pot prosperar, fins i tot amb pluges que podrien semblar relativament moderades; per contra, amb pluviositats anuals totals força més elevades, però amb períodes d’eixut més llargs, la selva plujosa equatorial no arriba a instaurar-se. L’Àfrica occidental forneix un bon exemple d’això: Conakry, la capital de la república de Guinea, recull uns 4.000 mm anuals, però té una estació seca que dura 4 mesos, de desembre a març, i la selva plujosa no s’hi pot establir; per contra, a Ibadan, al sud-oest de Nigèria, tot i que la pluviositat anual total no hi excedeix els 1 230 mm, mercès al fet que no hi ha una estació seca tan prolongada i que la humitat relativa roman constant al llarg de tot l’any, se situa dins l’àrea de la selva plujosa equatorial.

Potser encara més importants que les oscil·lacions anuals de la pluviositat són les oscil·lacions diürnes. Durant el dia (recordem que les pluges són pràcticament quotidianes, sense que això exclogui períodes eixuts d’uns quants dies) les precipitacions també segueixen amb poques variacions un cicle força regular. En la majoria dels casos les pluges es concentren en les primeres hores de la tarda, és a dir en el període que segueix a les condicions de màxima convectivitat. Cap a les àrees litorals, però, les pluges tendeixen a concentrar-se més cap a les hores nocturnes. Un dia típic en una selva plujosa comença amb un sol esplèndid, al migdia s’ennuvola i acaba esclatant una tempesta breu, i la tarda torna a ser assolellada, amb temperatures de 30°C o més.

Temperatures elevades i estables

La radiació solar, a les proximitats de l’equador, és molt forta. Els raigs del Sol incideixen tot l’any en un angle gairebé perpendicular a la superfície, i l’energia calorífica per unitat de superfície que arriba diàriament a l’equador, al nivell de la mar, és de prop de 780 a 900 langleys, altrament dit, de 780 a 900 calories per centímetre quadrat.

L’absorció tèrmica

La llum que penetra a través del dosser arbori de la selva va disminuint progressivament cap als estrats baixos i alhora canvia de qualitat. Els gràfics mostren (a dalt) com disminueix la intensitat de la llum que penetra a través de les fulles a les diferents altures, i (a baix) la diferent qualitat de la llum en les zones obertes, on predomina la llum visible (en vermell), i en les zones d’ombra, sota el dosser arbori, on predomina la llum infraroja (en blau).

Jordi Corbera, a partir de fonts diverses

S’estima en un 1% del total de la radiació que incideix sobre el cobricel d’una selva plujosa equatorial la quantitat que n’arriba al sòl. Però si tenim en compte només la radiació fotosintèticament activa, el sòl rep només al voltant del 0,4% de la rebuda per la capçada. A l’interior de les selves del N de Sumatra, s’han registrat intensitats relatives de llum d’un 0,2 a un 0,7% respecte a la incident, i dades semblants han estat enregistrades en selves de l’oest de la península de Malaca, de l’interior de Guyana i del sud de la Costa d’Ivori. La forta insolació que es dóna en els tròpics queda, doncs, fortament atenuada a l’interior del bosc per la seva mateixa estructura: mesures preses a diferents alçades en una selva de la Costa d’Ivori mostren que, mentre que la luminància a 46 m d’alçada, al capdamunt del cobricel de la selva, era de 100.000 lux, a 33 m ja només era de 25.000 lux, i a 1 m de terra ja no era més que de 800 lux, el 0,8% de la que arribava a la capçada dels arbres més alts.

En realitat, no sols s’atenua la intensitat de la radiació: també en queda modificada la qualitat, ja que la llum és refractada i reflectida per les superfícies de les fulles i altres parts de les plantes, de manera que la seva composició espectrogràfica varia amb l’alçada i la localització, condició que determina, en part, les espècies vegetals que es troben a cada estrat del bosc. Les fulles són opaques per a la major part de la radiació visible, llevat d’una estreta banda del verd, entorn dels 550 nm; en canvi, són transparents per a l’infraroig, i per això dins de la selva la proporció de radiació infraroja és molt elevada. Sembla que la proporció entre radiació roja i infraroja és molt més important per a la germinació de les llavors de determinades espècies vegetals que no pas la mateixa intensitat de la llum.

La distribució de les temperatures

Com que la durada del dia i de la nit varia molt poc al llarg de l’any (gens a l’equador, mitja hora a 5° de latitud, dues hores a 10°, tres hores a la latitud del tròpic de Càncer i del de Capricorni), la variació de l’energia incident al llarg del cicle anual és molt petita, cosa que explica que les temperatures mitjanes mensuals —mai inferiors a 20°C en el mes més fred— siguin gairebé constants al llarg de l’any. A la major part de les regions de selva equatorial plujosa, la temperatura mitjana anual oscil·la entre 26 i 28°C, mentre que les mitjanes mensuals poden variar entre els 24 i els 28°C; tanmateix, en les zones marginals dels tròpics on hi ha selva plujosa a causa de patrons de circulació atmosfèrica favorables, com a l’est d’Austràlia, a les Filipines o a les àrees tropicals de muntanya, les temperatures mitjanes mensuals poden arribar a ser inferiors a 18°C, i fins i tot poden donar-se dies amb temperatures mínimes per sota dels 10°C. Les temperatures màximes rarament excedeixen els 38°C, ben per sota de les màximes que poden enregistrar-se a les regions continentals d’Amèrica del Nord o d’Europa.

Més determinants encara que les mitjanes i les variacions tèrmiques anuals són les diferències de temperatura entre el dia i la nit i entre l’interior i l’exterior de la coberta vegetal. Al llarg del dia, en efecte, les temperatures poden presentar oscil·lacions d’entre 13 i 18°C en àrees descobertes o al capdamunt del cobricel, però aquest interval d’oscil·lació és només d’entre 6 i 9°C dins del bosc plujós, un aspecte més de la capacitat d’autoregulació d’aquests ecosistemes tan complexos. Unes observacions fetes al desembre a la Costa d’Ivori (entre els 5° i els 10º latitud N) han permès d’apreciar, a 46 m d’alçada, al capdamunt del cobricel, una oscil·lació diürna de les temperatures de 10,8°C, però aquesta era de només 4,4°C a 1 m d’alçada sobre la superfície del sòl a l’interior del bosc; mesures anàlogues fetes el mes de juny revelaren oscil·lacions diürnes de 4°C i de 1,7°C, respectivament. A Bogor, a l’illa de Java (entre els 5° i els 10º latitud S), on la diferència entre les mitjanes del mes més fred i el més càlid és d’1°C (24,3°C al febrer i 25,3°C a l’octubre, respectivament), qualsevol dia ben assolellat del mes de novembre la temperatura pot experimentar variacions de prop de 9°C (entre 24,3°C a les sis del matí i 32,4°C a les dues de la tarda).

Un univers de microclimes

Distribució de la selva plujosa de terra baixa (en verd fosc) sobre el conjunt de totes les selves (en verd clar) i diagrames ombrotèrmics de diverses localitats representatives de les diferents àrees del bioma. A cada diagrama s’indiquen l’altitud i la latitud (en negre), la temperatura mitjana (en vermell) i la precipitació mitjana anual (en blau). Les temperatures mitjanes anuals se situen entre 24 i 27°C, mentre que les precipitacions totals anuals prenen valors situats entre els 2.000 i els 4.000 mm. En tots els diagrames és perceptible que en cap moment de l’any la corba de la temperatura anual no va per sobre de la de precipitació, de manera que no es produeix cap període d’eixut. No hi ha tampoc cap període de glaçades.

Editrònica, a partir de fonts diverses

Com veurem més endavant, la selva plujosa equatorial presenta una estructura complexa en estrats i una densitat de biomassa elevada, raó per la qual moltes variables climàtiques, com la temperatura, la humitat, les precipitacions o la força del vent, resulten considerablement diferents dintre del bosc o a les clarianes, o fins i tots en els diferents estrats forestals.

En concret, l’àrea foliar per unitat de volum de capçada afecta fortament les condicions microclimàtiques, no sols pels seus efectes directes sobre la radiació o sobre la caiguda de l’aigua de la pluja, sinó també pels que pot tenir sobre la circulació atmosfèrica dins del bosc. Els boscos tropicals presenten índexs d’àrea foliar (LAI) alts, però l’alçada del bosc fa que la mitjana d’àrea foliar per unitat de volum sigui relativament baixa. Com que el paper principal del vent en el microclima és l’acceleració de les turbulències de l’aire, les quals controlen el transport vertical de calor, humitat, diòxid de carboni, etc., els boscos amb una àrea foliar per unitat de volum mitjana o més aviat baixa tenen característiques microclimatològiques més uniformes al llarg del seu perfil vertical, per tal com la resistència al flux de l’aire és menor i es dóna suficient turbulència per a uniformitzar el microclima.

L’estratificació de la temperatura

Ja hem assenyalat que les condicions de temperatura són ben diferents dintre del bosc que dalt de les capçades o en una clariana. Mentre que a sobre del cobricel les temperatures poden arribar als 32°C a primeres hores de la tarda i a 20°C o menys a la sortida del Sol, dins del bosc acostumen a ser de prop de 24-28°C, amb una petita punta una mica més tardana que la de la màxima del cobricel. Mesures preses en selves de la Costa d’Ivori han donat 4,1°C de diferència entre la mitjana de les temperatures màximes d’una setmana de febrer a 46 m d’alçada, a la part superior del cobricel (32,3°C), i la mesurada en les mateixes dates a un metre de terra (28,2°C); en canvi, les temperatures mínimes manifesten una relativa constància, ja que la diferència és de només 0,3°C (23,1°C al cobricel i 23,4°C prop de terra).

L’estratificació de la humitat

La humitat segueix un patró invers al de la temperatura. Es donen mínims sobre el cobricel a primeres hores de la tarda, i màxims a primeres hores del matí. Sobre el cobricel del bosc de Pasoh (Malàisia) s’han registrat valors d’humitat relativa de 50-60% a primeres hores de la tarda. En canvi, a la superfície del sòl en el mateix bosc es donen valors de 96-100% al llarg de tot el dia. Durant la nit s’han observat condicions de saturació de vapor d’aigua i transferència d’aquest de dins del bosc cap a l’exterior del cobricel.

Tot i que són conegudes per la seva elevada humitat, a les selves plujoses també es donen períodes d’eixut relatiu. Poden arribar a passar força dies sense pluja, fins a convertir l’habitual humitat en sequera. Als boscos de Malàisia, on abunden els arbres pertanyents a la família de les dipterocarpàcies, s’ha pogut constatar que molts d’aquests arbres fins i tot requereixen aquesta mena de períodes de sequera per a poder florir i fructificar. Es tracta d’arbres ben adaptats a un règim que inclou aquests períodes d’eixut, de manera que han passat a fer-se dominants. Des de la perspectiva de les fulles situades a la capçada dels arbres que sobresurten del cobricel, tampoc no cal que hi hagi períodes de sequera per experimentar els problemes de l’eixut; les elevades temperatures a les quals es troben sotmeses gran part del dia a causa de la forta radiació solar representen quotidianament unes quantes hores al dia de marcada sequera.

Fins i tot les precipitacions afecten de manera diferent els diversos estrats de la selva. La mateixa estructura del bosc determina en bona part les proporcions entre aigua evaporada sense més, interceptada i escorreguda al llarg dels troncs i efectivament caiguda a terra. També hi intervenen, però, la distribució d’epífits, lianes i arrels aèries, la densitat dels arbres, branques i fulles, la morfologia foliar i, en particular, de les seves bases i àpexs, o les característiques de les escorces. Entre un quart i una meitat de l’aigua de la pluja és evaporada directament, i és aquesta fracció d’aigua la que contribueix més a l’elevada humitat de la selva.

La part escorreguda al llarg dels troncs és, finalment, molt escassa, ja que la coberta gairebé contínua de la capçada i les formes de la majoria de làmines foliars fan que l’aigua, o bé sigui escorreguda gota a gota pels àpexs foliars o recollida en els petits reservoris que formen les bases de les fulles de molts epífits i d’alguns arbres i lianes. El fet que el gruix de la pluja sigui interceptat per les fulles dels estrats superiors i l’aigua caiguda vagi degotant d’una fulla a una altra en gotes com més avall més petites ajuda a minorar el risc d’erosió del sòl, molt gran a descobert a causa de la intensitat de les precipitacions tropicals.