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Tree-rings and climate relationships for Douglas-fir chronologies from the Sierra Madre Occidental, Mexico: A 1681–2001 rain reconstruction

2005; Elsevier BV; Volume: 213; Issue: 1-3 Linguagem: Espanhol

10.1016/j.foreco.2005.03.012

1872-7042

Martha González‐Elizondo, Enrique Jurado, José Návar, M. Socorro González‐Elizondo, José Villanueva, Oscar Aguirre, Javier Jiménez Pérez,

Climate variability and models

Five Pseudotsuga menziesii chronologies from the Sierra Madre Occidental were used for comparative climate–growth association purposes. Two new site chronologies were constructed for the first time; dated total tree-ring raw data of three additional site chronologies, previously documented, were used to compute comparable chronologies. Correlation analysis among the five chronologies reveals significant statistical association between most of them (r = 0.33–0.72; p < 0001). All chronologies were used individually to examine climate–growth associations considering both, local and regional climate data obtained from four meteorological stations in the region. Total regional precipitation correlated extremely well with standardized growth indices (up to r = 0.84; p < 0.0001); maximum temperature had an inverse association with growth, correlating lowly but significantly (up to r = −0.62; p < 0.0001), while minimum and mean temperatures did not correlate at all. The Las Bayas, a new chronology, was the highest correlated with regional November–May and November–August total precipitation (r = 0.80; p < 0.0001 and r = 0.84; p < 0.0001, respectively). Using Las Bayas chronology total November–May regional precipitation was reconstructed from 1681 to 2001 and used to identify the main dry and wet periods during the last three centuries. Most of the drought and wet episodes identified were consistent with those reported earlier for northern Mexico; an important exception was the 1950s interval that has been recognized widely as one of the most severe droughts in this region, and that based on reconstruction presented in this study was identified as a rather wet episode. The presence of wintertime El Niño events and chronologies were statistically related indicating that wet and cold winters in the Sierra Madre mountain range enhance diameter growth of fir trees. Further studies are recommended to update and extend the present chronologies as well as the exploration of new sites and species to extend the network of climate sensitive chronologies in this region. Se usaron cinco cronologías de Pseudotsuga menziesii de la Sierra Madre Occidental con el fin de analizar comparativamente la asociación entre el crecimiento y el clima. Dos de estas cronologías se construyeron por primera vez y tres cronologías adicionales se desarrollaron utilizando los datos sin procesar, de ancho total de anillo de cronologías documentadas previamente. Los análisis de correlación entre las cinco cronologías revelan una buena asociación entre ellas (r = 0.33–0.72; p < 0001). Cada una de las cinco cronologías se usó por separado para analizar la asociación clima-crecimiento. Se utilizaron datos de precipitación total, temperatura media, mínima y máxima, tanto mensuales como estacionales, de cada una de cuatro estaciones meteorológicas de la región, así como los promedios regionales de las mismas. La precipitación total se correlaciona bien con los índices de crecimiento estandarizados (hasta r = 0.84; p < 0.0001). La temperatura máxima se correlaciona de manera inversa, débil pero significativamente (hasta r = −0.62; p < 0.0001), las temperaturas mínimas y promedio no muestran ninguna correlación con el crecimiento. La cronología de Las Bayas, una de las nuevas, fue la más altamente correlacionada con la precipitación total regional de noviembre a mayo y de noviembre a agosto (r = 0.80; p < 0.0001 y r = 0.84; p < 0.0001 respectivamente). Utilizando la cronología de Las Bayas se reconstruyó la precipitación total de noviembre a mayo de 1681–2001 con base en la cual se identificaron los principales períodos de sequía y de lluvias abundantes en la región durante los últimos tres siglos. La mayoría de estos intervalos con lluvias por debajo o por arriba de la media coinciden con los registrados anteriormente por otros autores para el Norte de México. Una excepción importante fue el período de los 1950s que ha sido ampliamente reconocido como una de las sequías más severas en la región y que aquí se reconstruye como un episodio más bien húmedo. Se encontró una relación estadística positiva entre la presencia de eventos El Niño y los índices de crecimiento, indicando que los inviernos húmedos y fríos en la Sierra Madre Occidental favorecen el crecimiento en diámetro de Pseudotsuga. Se recomiendan estudios adicionales para actualizar y extender las presentes cronologías, así como la exploración de nuevos sitios y nuevas especies para ampliar la red de cronologías de la región sensibles a factores climáticos.