Tree-ring growth and hydro-climatic variability in temperate dendrochronologies of northern Mexico

Crecimiento de anillos y variabilidad hidro-climática en dendrocronologías templadas del norte de México

This report addresses the following questions: a) is the diameter growth described by the standard ring width anomaly (SRWA) of Psudotsuga menziesii (Mirb.) Franco trees related to precipitation (P), pan evaporation (E), evapotranspiration (Et), runoff (Q), and soil moisture content (θ) derived from a water balance model?; b) is the SRWA associated with synoptic climate events such as El Nino Southern Oscillation (ENSO), the Pacific Decadal Oscillation (PDO), and the Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO)?, and c) are P, Et and θ related to ENSO, PDO and AMO events? The SRWA for three dendrochronologies (Las Bayas and Banderas in Durango and El Gato in Zacatecas) from 1665 to 2001 addressed these questions. Instrumental measurements of P and E (1947-2007) and, using parameterized sub-models for the rainfall interception of Gash model (I) and Et, a mass balance approach evaluated Q and θ for a forest site near El Salto, Durango, Mexico. SRWA oscillations of several timescales had spectral peaks every 2-3; 3-7; and 9-12 years. The ENSO indices explained most of the total SRWA variation for all three chronologies (1990-2001). For the short (1990-2001) and middle-term (1945-2001) seasonal data, the SRWA variability was only linked to θ. The strength of the relationship weakened as the length of the time series increased, indicating that other variables control tree growth as well. The ENSO takes, on average, 4 to 8 months to display its effect on the hydrological variables and diameter growth in northern P. mensiezii trees of Mexico, making tree growth predictable.

Este reporte plantea las siguientes preguntas: a) se encuentra el crecimiento diamétrico descrito por la anomalía de la amplitud del anillo de crecimiento estándar (SRWA) de árboles de Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco relacionado con la precipitación (P), la evaporación (E), la evapotranspiración (Et), el escurrimiento (Q) y el contenido de humedad del suelo (θ), derivados de un modelo del balance hidrológico?; b) se encuentra el SRWA asociado con eventos climáticos sinópticos tales como El Niño-Oscilación del Sur (ENSO), la Oscilación Decadal del Pacífico (PDO), y la Oscilación Multidecadal del Atlántico (AMO)? y c) se encuentran P, Et y θ relacionados con ENSO, PDO y AMO? Los datos de SRWA para tres cronologías (Las Bayas y Banderas en Durango, y El Gato en Zacatecas) de 1665 hasta 2001 sirvieron para resolver estas preguntas. Mediciones instrumentales de P y E (1947-2007) y con el uso de sub-models paramétricos para la intercepción de la lluvia del modelo Gash (I) y Et, el procedimiento del balance de masas evaluó Q y θ para una cuenca cerca de El Salto, Durango, México. Oscilaciones de SRWA de varias escalas de tiempo mostraron picos espectrales cada 2-3; 3-7; y 9-12 años. Los índices de ENSO explicaron parte de la variación de SRWA para las tres cronologías (1990-2001). Para datos estacionales (1990-2001) y de escala mediana (1845-2001) θ explicó mejor la variación de SRWA. La fortaleza de la relación se debilita con la longitud de la serie de tiempo indicando otras variables controlan el crecimiento. El ENSO toma en promedio de 4 a 8 meses para mostrar su efecto en las variables hidrológicas locales y en el crecimiento diamétrico de árboles de P. menziesii del norte de México haciendo el crecimiento forestal predecible en el tiempo.