Introducción

Los seres humanos desde hace cientos de años han estudiado los ecosistemas para entender mejor la naturaleza y las relaciones entre las comunidades de seres vivos y el medio que los rodea. Los ecosistemas son el complejo de especies dentro de un área donde interactúan entre ellas y con su ambiente biótico (Monárrez-González et al., 2018; CONABIO, 2020).

Los ecosistemas son capaces de adaptarse a cualquier tipo de variación natural, usando continuamente materia y energía. Estos proporcionan al planeta múltiples beneficios ambientales, sociales y económicos, contribuyendo al desarrollo de la sociedad (Rodríguez y Pereda, 2012).

En los ecosistemas forestales existen comunidades biológicamente integradas que interactúan con el suelo, clima y agua, en este tipo de ecosistemas se presentan diferentes conjuntos de procesos que benfician la producción de bienes y servicios, sin embargo, existen variables (antropógenicas y naturales) dentro de los ecosistemas que se pueden ver afectadas causando algún tipo tensión o disturbio (Kimmins, 2003; Portillo, 2020).

Aguirre et al. (2003), mencionan que la caracterización de la estructura de los ecosistemas forestales es una condición para la toma de decisiones sobre el manejo de estos recursos, tanto en localidades de bajo aprovechamiento como en áreas naturales protegidas. Romero (2004), establece que pueden observarse procesos de sucesión natural que permiten el establecimiento de comunidades de árboles dentro de los bosques, los servicios de los ecosistemas forestales, al igual que otros servicios de la naturaleza, también son de gran valor económico.

Kimmins (2003), menciona que los bosques son mucho más que la población o la comunidad actual de árboles, dentro de los cuales incluye a los bosques que han sido recientemente alterados por el fuego, los insectos y la enfermedad, en donde, bajo un régimen de ordenación forestal sostenible, muchos o la mayoría de estos persisten entre el desorden forestal y la regeneración de la cubierta de árboles.

Los bosques albergan, igualmente, entre el 50% y el 90% de todas las especies terrestres de animales y plantas, y cumplen un papel fundamental como refugio de fauna, incluyendo aquella que está en peligro y es objeto de conservación (García y Morales, 2016).

Superficie forestal mundial

La superficie forestal constituye un elemento clave de información para la ordenación forestal, ya que es uno de los indicadores de la importancia de los recursos forestales de un país o región. El seguimiento de la extensión y de las características de los recursos forestales tiene como finalidad reducir la deforestación incontrolada, restaurar y rehabilitar los paisajes forestales degradados, gestionar los bosques de forma sostenible y valorar la importancia de la captura de carbono por los bosques y los árboles, que contribuye a mitigar el cambio climático (SEMARNAT, 2014; FAO, 2020).

La FAO (2020), especifica que el área total de bosques en el mundo es de 4 060 millones de hectáreas (ha), que corresponde al 31% de la superficie total de la tierra. Las zonas tropicales poseen la mayor proporción de los bosques del mundo (45%), el resto está localizado en las regiones boreales, templadas y subtropicales.

Entre las diferentes regiones del mundo, Europa representa un cuarto del total de la superficie forestal, seguida por América. Sudamérica es la región con mayor porcentaje de cubierta forestal, por su parte, Asia es la región con un menor porcentaje de cubierta forestal (figura 1). El 54% de los bosques del mundo está situada en sólo cinco países (Cayuela et al., 2012; FAO, 2020).

Los bosques en México corresponden al 46% de bosques en el mundo. La SEMARNAT (2020), menciona que dentro de los bosques que se encuentran en México constituyen las reservas de biodiversidad terrestre y albergues de esta en un 80%, además de albergar a más de 60 000 especies de árboles. La superficie forestal de México abarca 64.8 millones de hectáreas y representa el 47% de la superficie del país (figura 2). México cuenta con un gran potencial, ya que de la masa vegetal que posee, 33 millones de hectáreas corresponden sólo a bosques templados y casi 32 millones a bosques tropicales.

Una característica relevante de los ecosistemas forestales del país es su carácter colectivo, resultado de que gran parte de ella es propiedad ejidal y comunal; de tal manera que el uso de los recursos es comunitario, y en muchos casos su manejo ha sido bajo esquemas sustentables, en particular dentro de grupos muy organizados, lo cual ha proporcionado beneficios sociales, económicos y ambientales a la población (Zamora, 2016).

Plagas forestales en el mundo

En la actualidad los bosques están sujetos a diversas alteraciones las cuales están influidas por el clima, estas pueden ser incendios, sequías, corrimientos de tierra, especies invasoras, insectos y brotes de enfermedades, así como fenómenos climáticos como huracanes y granizadas que influyen en la composición, estructura y funciones de los bosques (FAO, 2010). Leautaud y López (2017), hacen referencia a que las plagas forestales son agentes que ocasionan daños de tipo mecánico o fisiológico a los árboles, causando un impacto ecológico, económico y social importante. Aunque los insectos y enfermedades son componentes integrales de los bosques y suelen cumplir importantes funciones, los brotes ocasionales pueden tener efectos negativos en el crecimiento y supervivencia de los árboles, y también en el rendimiento y calidad de los productos forestales maderables y no maderables acabando con más de 34 000 ha anualmente (tabla 1) (Selfa y Anento, 1997; Chavarriaga, 2012).

Además, en las diferentes regiones representadas en la tabla anterior se puede observar que Norteamérica y Centroamérica son las regiones con mayor área de bosque afectadas por insectos con un total de 22 961 ha anualmente y las de menor área forestal afectada es Oceanía con 40 ha y África con 263 ha anualmente. Este daño es causado por el cambio climático principalmente, debido a que ha propiciado el aumento de plagas en los bosques. Hoy en día se ha detectado un número creciente de episodios de mortalidad forestal asociada a períodos de sequía o aparición de plagas (Martínez-Vilalta et al., 2012).

El aumento en las temperaturas afecta tanto a los insectos defoliadores como a las plantas, acelerando el metabolismo y las repercusiones que tendrá el clima, sin embargo, si la respuesta a ese cambio es más rápida en uno de los interactuantes, el otro tendrá problemas (Hódar et al., 2012).

Los peligros que amenazan a los bosques del mundo requieren una acción internacional concertada. El desarrollo y aplicación de medidas fitosanitarias es de importancia crucial para impedir el movimiento mundial de las plagas y su establecimiento en nuevas zonas (Robredo y Cadahia, 2011).

Entre las numerosas plagas destacan los escarabajos de la corteza y los insectos. En México, como en la mayoría de los países, tradicionalmente se han utilizado productos químicos y hongos para el control de plagas forestales (Toribio-Hernández y Grande-Romero, 2020). Leautaud y López (2017) mencionan que las plagas son consideradas como una de las principales causas de disturbio en los bosques templados de México principalmente, reconociéndose cerca de 250 especies de insectos y patógenos que pueden afectar al arbolado nacional. Una de las principales plagas importantes en México son los defoliadores de los pinos.

Defoliadores Zadiprion y Neodiprion

Sosa et al. (2018), mencionan que los bosques mexicanos se enfrentan a incendios, tala, plagas y enfermedades. Donde sobresalen los barrenadores de conos y semillas, los muérdagos, los descortezadores y los defoliadores. En México de 1990 a 2014 se registraron 949 000 ha dañadas por plagas (figura 3); se han registrado datos estadísticos donde los descortezadores son los que mayor impacto han tenido a los bosques con un total de 474 000 ha, seguido de los muérdagos con 383 000 ha, además de los barrenadores con 69 000 ha y los defoliadores con 23 000 ha; de las hectáreas afectadas por dichas plagas solo 60%, en promedio, recibió alguna práctica de control o manejo.

Los defoliadores son plagas de importancia, ya que afectan anualmente superficies de vegetación forestal en el País. Son insectos que, en su fase larval, o adulta, se alimentan del follaje de los árboles ocasionando con ello una reducción de la superficie foliar dependiendo de su intensidad y de la época de ocurrencia (tabla 2), sin embargo no existen épocas donde exista un riesgo nulo (N.A.), la defoliación de los bosques reduce el crecimiento o causa la mortalidad dependiendo de la intensidad de daño y susceptibilidad del hospedante (Sánchez-Martínez y Wagner, 1999; CONAFOR, 2015).

Coria-Avalos et al. (2014), mencionan que los insectos defoliadores son pertenecientes a la familia Diprionidae y son conocidos como moscas sierra pertenecientes al género Neodiprion el cual lo conforman los grupos Zadiprion y Neodiprion, dentro de estos dos grupos se encuentran las especies Zadiprion falsus Smith y Neodiprion autumnalis; durante los últimos años se han observado incrementos en el ataque sobre árboles de pinos en los estados de Chihuahua, Durango y Jalisco.

Además, se han registrado ataques epidémicos de moscas sierra en Michoacán desde 1930, 1943, 1960 y 1970. En Chihuahua se registraron daños en 60 000 ha en 1981 y en Durango en 1984, no es hasta el periodo de 2004 a 2014 donde se vuelve a presentar un nuevo registro (González y Sánchez, 2018).

Caracterización de Zadiprion falsus y Neodiprion autumnalis

Las especies de los géneros Zadiprion y Neodiprion son grupos bien definidos y fáciles de diferenciar por su tamaño, color y ramificaciones de sus antenas e incluso ciclo de vida, sin embargo, su identificación no solo está basada en su morfología, sino que también en su hospedero y distribución (Ojeda, 2011).

Dentro del género Neodiprion la especie Neodiprion autumnalis, el macho presenta una coloración negra en su cabeza, antenas negras bipectinadas, patas blanquecinas y las alas transparentes con venas marrones. Mientras que en la hembra su cabeza es anaranjada; antenas aserradas, patas ligeramente anaranjadas y alas transparentes con venas marrones; el tamaño del macho oscila de 7.5 a 8.5 mm de largo y el de la hembra entre 8.5 a 10 mm de largo; esta especie tiene como hospederos el Pinus arizonica (Smith et al., 2012; Suárez-Mota et al., 2018). La especie Zadiprion falsus S. se caracteriza por la coloración del macho, es negra mientras que la de la hembra es más clara que la del macho y la cabeza es café con antenas aserradas. Mientras que el tamaño del adulto macho oscila entre 7 y 8.7 mm de largo y el de la hembra oscila entre 9 a 10 mm de largo; esta especie tiene como hospederos a Pinus arizonica, P. ayacahuite, P. douglasiana, P. engelmannii, P. durangensis, P. leiophylla, P. michoacana, P. montezumae, P. oocarpa, P. pseudostrobus, P. radiata, P. teocote, P. cembroides, P. chiapensis, P. hartwegi, P. pringlei, P. herrerae, P. tenuifolia, P. devoniana (Ciesla et al., 2015).

Las especies de los géneros Neodiprion y Zadiprion sólo presentan una generación anualmente (figura 4), estas generaciones dependen de las condiciones climatológicas (Ciesla et al., 2015; Suárez-Mota et al., 2018).

Se puede observar que las especies Zadiprion falsus Smith y Neodiprion autumnalis están enfocadas a la defoliación de pino dejándolos principalmente sin hojas, lo que conlleva a pérdidas económicas para la región. Suárez-Mota et al. (2018), aseguran que la especie Zadiprion falsus Smith tiene un mayor rango de ataque debido a la diversidad de especies hospederas con las que cuenta, donde se ven implicadas las especies de Pinus arizonica, P. ayacahuite, P. douglasiana, P. engelmannii, P. durangensis, P. leiophylla, P. michoacana, P. montezumae, P. oocarpa, P. pseudostrobus, P. radiata, P. teocote, P. cembroides, P. chiapensis, P. hartwegi, P. pringlei, P. herrerae, P. tenuifolia y P. devoniana. Por otro lado, la especie Neodiprion autumnalis cuenta únicamente con la especie hospedera de P. arizonica y su distribución se encuentra en los estados de Chihuahua y Oaxaca (figura 5) (Ciesla et al., 2015; Suárez-Mota et al., 2018).

Métodos de control biológico

Dentro de los métodos de control biológico se lleva a cabo la represión de las plagas mediante sus enemigos naturales, es decir mediante la acción de predadores, parásitos y patógenos. Los parásitos de las plagas, llamados también parasitoides, son insectos que viven a expensas de otro insecto (hospedero) al que devoran progresivamente hasta causarle la muerte. Los predadores son insectos u otros animales que causan la muerte de las plagas en forma más o menos rápida succionándoles la sangre o devorándolos. Los patógenos son microorganismos: virus, bacterias, protozoarios, hongos y nemátodos, que causan enfermedades entre las plagas (Cisneros, 1995; Gutiérrez, 2005).

De acuerdo a las observaciones realizadas se encontraron enemigos naturales de las poblaciones de Zadiprion falsus Smith, en el ejido Los Bancos, Pueblo Nuevo, Durango, en el periodo larval se obtuvo al hongo entomopatógeno, identificado como Beauveria bassiana el cual presenta una mortalidad del 4.25% y la mosca aún no determinada Diptera tachinidae que causó el 1.54% de mortalidad; mientras que en el periodo de pupa se observó una mortandad causada por especies parasitoides de avispas Netelia spp. del 36.9% (Díaz y Álvarez, 2009).

Mediante la aplicación por primera vez de un producto biológico, se logró el control en un 80% de la plaga en el arbolado de 10 020 ha de pino en el municipio de Yécora. Este producto biológico está hecho a base de dos hongos, el hongo entomopatógeno Beauveria bassiana y Metarhizium anisopliae que trabajan por medio del contacto con las larvas de la mosca causando la mortandad de éstas y la bacteria Bacillus thuringiensis que ingiere el insecto. Sin embargo, es recomendable la aplicación de forma aérea y por cada hectárea de bosque de pino se utiliza un litro de este producto (CONAFOR, 2016).

Durante el periodo 2007-2009 se tuvo un incremento de superficie afectada por moscas sierra en los municipios de Guerrero, Bocoyna y Ocampo, Chihuahua, se llevaron a cabo trabajos de control biológico a través del uso de organismos entomopatógenos como la bacteria Bacillus thuringiensis y un adherente en una superficie de 3 334 ha ocupado por Neodiprion autumnalis Smith y 3 539 ha de superficie infestada por Zadiprion falsus Smith (Olivo, 2011).

El insecticida a base de la bacteria Bacillus thuringiensis es el que mayormente se ha utilizado en los últimos 10 años.

Métodos de control químico

Los métodos de control químico están basados principalmente en la aplicación de plaguicidas en los bosques, sin embargo, no es correcto el empleo de estos por los efectos colaterales sobre las especies que no son objeto de control, por los riesgos de contaminación del ambiente y las intoxicaciones de animales silvestres y a las personas. El empleo de estos insecticidas sólo es permitido bajo ciertas condiciones preferentemente en ataques sobre árboles de alto valor estético o en parques y jardines donde no se permite la afectación por dañar las áreas recreativas (González y Sánchez, 2018).

Para el control de la plaga se recomienda el uso de insecticidas mediante aspersiones o espolvoraciones, algunos de estos pueden ser Servin, Dipterex, Lannate, Acephate, Bifentrina, Carbarilo, Clorpyrifos, Cyflutrin, Deltametrina, Lambda Cyalotrina, Malatión y Permetrina, aunque se prefiere el empleo de plaguicidas bioracionales como Azadiractina, aceites hortícolas, jabón insecticida, Piretrinas y Spinosad sin embargo las dosis varían según el tipo de producto empleado para el control de dichas plagas (González et al., 2012; González y Sánchez, 2018).

La aplicación de los insecticidas debe de ser al principio del ataque, mientras las larvas de la mosca de sierra son jóvenes; pues una aplicación completa es importante para su control.

Métodos de control mecánico

Los métodos de control mecánico se comprenden de las técnicas más antiguas y simples de la lucha contra los insectos. Estas técnicas consisten en la remoción y destrucción de los insectos y órganos infestados de las plantas. También se incluye la exclusión de los insectos y otros animales por medio de las barreras y otros dispositivos (Cisneros, 1995).

González (2013), menciona que existen diferentes compuestos volátiles asociados al género Zadiprion, el compuesto que tiene mayor influencia para la captura de dicho género es el Cariofileno que es producto de la digestión del hospedero. En la actualidad se han registrado diferentes compuestos como lo es el alcohol fenilo etil, hexadecano o trans-3-pinanon que pueden ser considerados precursores de la feromona que junto con otros compuestos detectados como Alfa pineno, Xileno o Limoneno se pueden usar para incrementar la atracción hacia las trampas, este método es empleado en la etapa de adultez del insecto.

En pueblos mancomunados en Oaxaca hicieron del fuego un importante colaborador para controlar la plaga de la mosca sierra, el fuego ha sido empleado como método de control de plagas, la quema de las áreas afectadas por las especies de mosca sierra, dichas quemas se llevan a cabo de acuerdo con la Norma Oficial Mexicana NOM-015, la cual establece las especificaciones técnicas de métodos de uso del fuego en terrenos forestales. Este método da resultados eficientes que logran erradicar al insecto al 100% sin embargo, se tienen que establecer brechas contrafuego para evitar daños a las áreas no afectadas (Díaz y Álvarez, 2009; CONAFOR, 2018).

Existen estudios sobre las plagas forestales, sin embargo, no se encuentran relacionados a insectos defoliadores a pesar de ser una plaga de importancia forestal. Las plagas forestales están avanzando debido al cambio climático lo que propicia la adaptación de los insectos defoliadores a los hospederos teniendo un impacto negativo pues a medida que se distribuyen el daño a las áreas forestales es cada vez más grave.

En base al análisis realizado, cabe resaltar que actualmente los bosques se encuentran en un problema grave por la ausencia de control sobre las plagas forestales, debido a que la mayoría los métodos de control no son aptos para su empleo pues desencadenan nuevas problemáticas, como el riesgo ambiental que presenta la implementación de métodos químicos, por otro lado se encuentran los métodos mecánicos que afectan directamente a la economía pues su mano de obra es alta y sólo se emplean en áreas pequeñas, lo que propicia la implementación de métodos de control biológico sin embargo, sólo se han evaluado pocas opciones de estos. Para tener una atención oportuna sobre la problemática es necesaria la acción de dependencias públicas, privadas y la sociedad para definir acciones de prevención y combate sobre plagas forestales.

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