Dendrocronología - 3007079

Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín

Este curso presenta las bases conceptuales y metodológicas de la dendrocronología y sus aplicaciones en ecología, paleoclimatología y ciencias ambientales. Combina clases magistrales, prácticas de laboratorio y, cuando sea posible, salidas de campo en el campus para muestreo no destructivo. El trabajo autónomo incluye lectura crítica, análisis de datos y elaboración de informes.

Al finalizar, el estudiante podrá obtener, preparar, fechar y analizar muestras de anillos, construir cronologías y aplicar software especializado para responder preguntas ecológicas y climáticas.

El curso exige un alto grado de compromiso y trabajo independiente. La calificación se distribuye en reportes de lecturas científicas, informes de laboratorio, talleres de análisis de datos en R, entregas parciales de un estudio de caso real, una presentación en formato congreso y un manuscrito final con formato científico. Este esquema busca fomentar competencias en redacción científica, análisis reproducible y comunicación académica.

Componente Descripción Ponderación
Lectura crítica Quices 1 por clase (Reporte sobre lecturas asignadas). 30%
Taller de análisis en R Script reproducible entregado en GitHub o Rpubs, con reporte de resultados. 20%
Examen parcial Examen teórico sobre aspectos relevantes del curso. 35%
Presentación científica Exposición formal en formato congreso (15 min + preguntas). 5%
Manuscrito final Documento con estructura de artículo científico (introducción, métodos, resultados, discusión). 10%

Objetivos de aprendizaje

  • Comprender fundamentos y principios de la dendrocronología.

  • Reconocer rasgos anatómicos de la madera y su relación con la formación de anillos.

  • Aplicar protocolos de muestreo y preparación de muestras (núcleos/secciones).

  • Medir y fechar anillos con plataformas micrométricas y software.

  • Procesar y analizar series dendrocronológicas (cronologías estándar/residual).

  • Interpretar señales de crecimiento, ambientales y climáticas (funciones de respuesta/transferencia).

  • Explorar aproximaciones avanzadas: isótopos estables y radiocarbono (¹⁴C).

Contenido

Introducción

  1. ¿Qué es la dendrocronología? Alcances y limitaciones.
  2. Principios básicos y hitos históricos.
  3. Campos de aplicación (dendroecología, dendroclimatología, dendrohidrología).

Fundamentos biológicos y ecológicos

  1. Cambium vascular y formación de madera.
  2. Estructuras anatómicas (anillos, porosidad, parénquima, radios, traqueidas).
  3. Ritmos de crecimiento y factores limitantes.
  4. Frecuencia de anillos en trópicos: evidencia, retos y verificación de anualidad.
  5. Radiocarbono (¹⁴C): datación absoluta y efecto bomb-peak.

Diseño de estudio, muestreo y preparación

  1. Variable ambiental de interés (Factor limitante)
  2. Selección de área, especies/rodales/árboles
  3. Obtención de muestras: núcleos (barrenos 5.15 mm) y secciones transversales.
  4. Pulido, resalte anatómico, conservación y trazabilidad

Métodos para la medición fechado y validación de los anillos

  1. Medición del ancho de los anillos con plataforma micrométrica
  2. Escaneo de muestras y software de procesamiento de imágenes
  3. Densitometría (rayos X/gamma) y densidad de poros.
  4. Cofechado y verificación de anualidad (criterios estadísticos/visuales).

Programas y métodos estadísticos y procesamiento de datos

  1. Estadísticos en dendrocronología
  2. Software para medición: Measure J2X ,Image J, CooRecorder
  3. Software para el análisis: COFECHA, FMT, DetrendeR, ARSTAN, CDendro, dplR
  4. Procesamiento de datos ambientales

Aplicaciones

  1. Calibración y reconstrucción climática
  2. Epidometría y crecimiento: tendencias, perturbaciones, dinámica forestal.
  3. Dendroindicadores de contaminación y eventos extremos.

Dendroquímica e isótopos

  1. Isótopos estables: δ¹³C, δ¹⁸O, δ²H, Ca.
  2. Integración anillos–isótopos–clima.

Software y recursos

  • Medición / imágenes: MeasureJ2X, ImageJ, CooRecorder.
  • Análisis dendro: COFECHA, ARSTAN, CDendro, R (dplR, tidyverse).
  • Datos ambientales: IDEAM/NOAA/ERA5/CRU (preparación y correspondencia temporal).

Bibliografía

Speers, J.H. 2010. Fundamentals of Tree Ring Research. The University of Arizona Press. USA
Bradley, R.S. 1999. Paleoclimatology: Reconstructing Climates of the QuaternaryAcademic. San Diego, USA
Cook, E.R., & Kairiukstis, L.A. 1990. Methods of Dendrochronology: Applications in the Environmental Sciences. Kluwer Academic. The Netherland
Schweingruber, F.H. 1996. Tree-rings and Environmental Dendroecology. Swiss Federal Institute for Forest Snow and Landscape Research
Roig, F. 2000. Dendrocronología en América Latina. EDIUNC, Mendoza. Argentina
Wimmer, R. & Vetter, R.E. 2003. Tree-ring Analysis. CAB Publishers, UK