La ecología de las Cascadas del Norte está fuertemente influenciada por la gran elevación y los efectos de la sombra de la lluvia de la cordillera. North Cascades es una sección de Cascade Range desde la bifurcación sur del río Snoqualmie en Washington , Estados Unidos, hasta la confluencia de los ríos Thompson y Fraser en Columbia Británica , Canadá , donde la cordillera se llama oficialmente Montañas Cascade, pero es generalmente conocidas como las Cascadas Canadienses. La ecorregión de North Cascades es una ecorregión de nivel III en el sistema de clasificación de la Comisión para la Cooperación Ambiental . [1]
El terreno de North Cascades está compuesto por montañas altas y escarpadas. Contiene la mayor concentración de glaciares alpinos activos en los Estados Unidos contiguos y tiene una variedad de zonas climáticas. En el este se produce un clima continental seco y en el oeste se encuentran condiciones suaves, marítimas y de selva tropical . Está sustentado por rocas sedimentarias y metamórficas, en contraste con las Cascadas contiguas que están compuestas de rocas volcánicas. [2]
Las Cascadas del Norte tienen una diversidad de especies de plantas y animales. [3] Contiene más de 1630 especies de plantas vasculares . [4] La cordillera tiene varios depredadores importantes, incluidas águilas calvas , lobos , osos grizzly , pumas y osos negros . [3] La cordillera es el hogar de al menos 75 especies de mamíferos y 200 especies de aves que pasan o utilizan North Cascades como área de reproducción. También hay 11 especies de peces en el lado oeste de Cascades. [3] Ejemplos de especies de anfibios que se encuentran en las Cascadas del Norte incluyen el sapo occidental ( Bufo boreas ) y el tritón de piel áspera ( Taricha granulosa ). [5]
La ecología del área se puede entender siguiendo una línea de oeste a este en el extremo sur de North Cascades, aproximadamente a 47,5 grados al norte. A medida que la línea pasa por la cordillera Cascade, pasa por varias ecorregiones, primero volviéndose más altas y más frías, luego más cálidas, pero más secas. Cada una de estas ecorregiones componentes puede describirse mediante una especie indicadora de árbol o por la falta de árboles: cicuta occidental , abeto plateado del Pacífico , cicuta de montaña subalpina , alpino , abeto subalpino y abeto grande / abeto de Douglas . [6]
La ecorregión de Western Hemlock se apiña en las elevaciones más bajas del lado oeste de North Cascades. La cicuta occidental se encuentra desde el nivel del mar hasta 2500 pies (800 m) de altura. [6] En Alpine Lakes Wilderness, esta ecorregión se puede encontrar en las elevaciones más bajas alrededor de 1000 a 2000 pies (300 a 600 m) [7] La temperatura promedio anual es de 47 °F (8 °C) y alcanza entre 70 y 300 centímetros (30 y 120 pulgadas) de precipitación por año. [6] Esta ecorregión se evidencia por los densos rodales de cicuta occidental , abeto de Douglas , cedro rojo occidental y aliso rojo . [7] El sotobosque se compone principalmente de salal , avellano , salmón , garrote del diablo y uva de Oregón . [7] La cicuta occidental ( Tsuga heterophylla ) es un árbol extremadamente tolerante a la sombra y es común encontrar sus plántulas y retoños en el sotobosque del suelo del bosque. [6] Prefiere condiciones templadas y húmedas. A medida que las condiciones se vuelven más secas y frías, no les va tan bien. [6] Los abetos occidentales pueden alcanzar más de 200 pies (60 m) de altura con un diámetro de 3 a 4 pies (0,9 a 1,2 m). [6] Pueden ser identificados por su líder caído en la cima del árbol. [6] No es raro encontrar abetos occidentales creciendo en fila en un tronco nodriza. [6] La ecorregión de Western Hemlock ofrece abundante vida. Los venados de cola negra pastan en sus sotobosques. [6] En estos bosques de baja elevación también se pueden encontrar zorros, coyotes, pumas y una variedad de mamíferos y aves herbívoros. [6]
Los bosques de elevación media en North Cascades con una elevación entre 2000 y 4300 pies (600 y 1300 m) son la ecorregión Silver Fir. [6] La ecorregión Silver Fir constituye gran parte de los valles en el área de los lagos alpinos. La temperatura promedio anual en esta ecorregión es de 42 °F (6 °C) y la precipitación promedio en centímetros está entre 220 y 280 centímetros (87 y 110 pulgadas). [8] Los bosques montanos típicos de esta ecorregión están dominados por abetos plateados del Pacífico y también contienen abetos nobles , abetos de Douglas y cedro amarillo de Alaska . [6] [8] Los restos leñosos gruesos son muy característicos de la ecorregión del abeto plateado y proporcionan micrositios para los organismos. La zona de abetos del Pacífico se encuentra en algunas de las partes más empinadas de la topografía y las fuertes nevadas a menudo provocan barrancos de avalanchas. [6] En cada cuenca de drenaje importante a lo largo de las laderas occidentales de las Montañas Cascade hay evidencia de huellas de avalanchas que separan la vegetación boscosa de la vegetación no boscosa. [6] Estos barrancos proporcionan sitios de nuevo crecimiento sucesional a medida que avanzan hacia un bosque de coníferas nuevamente. [6] Debido a los densos bosques de la ecorregión Silver Fir, era el área preferida para la tala comercial antes de la designación de áreas como áreas silvestres.
El abeto plateado del Pacífico ( Abies amabilis ) es extremadamente tolerante a la sombra y no le va tan bien en sequías o temperaturas más cálidas. [9] Puede crecer hasta 180 pies (55 m) y alcanzar de 3 a 5 pies (0,9 a 1,5 m) de diámetro. [6] Las comunidades del sotobosque del abeto plateado del Pacífico pueden variar según la disponibilidad de humedad. [6] Los arbustos comunes del sotobosque incluyen el arce de vid , el salal , la uva Cascade Oregon , el arándano , el arándano de montaña , el garrote del diablo y el arándano de los tontos . [6] Las hierbas comunes del sotobosque son la hierba de oso , la flor gemela , la pipsissewa , el cornejo enano o el ramo , el lirio, la mora rastrera , la falsa foca de Salomón baja , la flor de espuma , el trillium , el helecho de roble y el helecho dama . [6] El microclima del sotobosque está moderado por el dosel del bosque, lo que hace que las condiciones sean más frescas y húmedas en el verano y más cálidas en el invierno. [9] Las plántulas y árboles jóvenes de abeto plateado del Pacífico a menudo se encuentran creciendo bajo sus propias copas o bajo las de un bosque de dosel mixto. [6] A lo largo de los arroyos en esta ecorregión, las rupturas en el bosque son reemplazadas por alisos de montaña , sauces y arces de vid y se pueden encontrar hierbas como saxífraga , sauce amarillo , flores de mono y campanillas azules . [6] El aliso de montaña y el arce de vid también se pueden encontrar alrededor de los bordes de los lagos y en áreas de pendientes planas o suaves, pantanos o hábitats de marismas. [6] Se pueden encontrar ejemplos de bosques de abetos del Pacífico en las áreas de Commonwealth Basin y Snow Lake de Alpine Lakes Wilderness. [6]
Ascendiendo en elevación desde la ecorregión Silver Fir, entre aproximadamente 4000 y 5400 pies (1200 y 1600 m) en el lado oeste de Cascade Range, la ecorregión cambia a la ecorregión Subalpine Mountain Hemlock. [6] Esta ecorregión tiene una temperatura promedio anual más fría de 39 °F (4 °C) con una precipitación promedio anual de entre 160 y 280 centímetros (60 y 110 pulgadas). [8] Esta ecorregión consta de bosques de cicuta de montaña , praderas subalpinas , arroyos, lagos, humedales y barrancos de avalanchas que crean distintos patrones de nueva sucesión. [8] En los extremos inferiores de esta ecorregión hay bosques continuos de dosel cerrado, mientras que en los tramos más altos se verán mosaicos de praderas con parches de bosques de cicuta de montaña. [8] Los bosques de cicuta de montaña consisten en cicuta de montaña, abeto subalpino , cedro amarillo de Alaska y abeto plateado del Pacífico . [8] Las áreas alpinas y subalpinas de Washington representan aproximadamente el 4,4% de su superficie terrestre total. [10]
Progresando hacia arriba desde el gradiente de las ecorregiones de abeto plateado y cicuta de montaña, la cicuta de montaña ( Tsuga mertensiana ) tiende a convertirse en la conífera dominante, aunque puede codominar con el cedro de Alaska y el abeto plateado del Pacífico. Los árboles de cicuta de montaña viven hasta 1000 años: más que el abeto del Pacífico. Los árboles de entre 500 y 700 años pueden medir entre 30 y 40 m (100 y 125 pies) de altura. [6] Los conos de cicuta miden aproximadamente 2 a 3 pulgadas (5 a 8 cm) de largo y se desarrollan en los extremos de las ramas. [6] Estas coníferas son fáciles de distinguir entre las demás por sus densas agujas de color verde grisáceo. [6] Según Franklin y Dyrness, el sotobosque donde co-dominan la cicuta de montaña y el abeto plateado del Pacífico está dominado por el alto arándano de montaña ; donde domina el cedro de Alaska, el sotobosque está dominado por un denso collage de rododendro , arándano y fresno de montaña . [6]
En los límites más altos del ecosistema subalpino, donde las condiciones abióticas son más estresantes, los árboles se agrupan en islas irregulares. Los árboles de esta zona se reconocen por su forma krummholz . Los árboles de este límite superior adoptarán una apariencia de bandera con ramas que se extienden desde un lado indicando las direcciones del viento predominante. La altura de la falda de los árboles es indicativa de la altura de la capa de nieve donde las ramas tienden a no crecer. [6] Hay varias razones por las que estos árboles toman esta forma. Los fuertes vientos combinados con partículas de hielo causarán abrasión que raspará la cutícula cerosa de un lado del árbol, creando daños que impedirán la formación y el crecimiento de ramas. [6] Además, el viento provocará la desecación y evaporación de las acículas, provocando la muerte de las ramas de este lado de los árboles.
Esparcidas entre los parches de árboles de la isla en los límites superiores hay áreas de parques con vistosas praderas. Acontecimientos como incendios, avalanchas, caídas de nieve y cambios climáticos dinamizan los límites de estas zonas y el equilibrio de árboles y prados. [10] Las islas forestales suelen consistir en cicuta de montaña, abeto subalpino y cedro de Alaska. [6] A menudo hay invasiones de árboles en las zonas de pradera y esto alcanzó su punto máximo en la década de 1930 debido al calentamiento considerable. [6] Las invasiones de árboles en las praderas también pueden ocurrir con perturbaciones.
La belleza de los prados es muy apreciada entre los excursionistas. Las flores silvestres que se encuentran en esta ecorregión son el lirio tigre , el lirio glaciar , el lirio de cuentas, la copa de la reina, la aguileña , el aster , el trillium , la perla eterna , la valeriana , el cohete , la estrella fugaz , el penstemon , la piojo , la genciana del pantano de montaña , la flor del mono , el acónito , campanilla , campanilla , corazón sangrante , lewisia de Tweedy , raíz de bálsamo , orquídeas silvestres y más. [11] Las flores silvestres alcanzan su apogeo en los prados y a lo largo de los arroyos desde mediados de julio hasta mediados de agosto. [11] Los parques de la ecorregión Mountain Hemlock obtienen sus características distintivas del clima y la topografía. [6]
Los dos tipos de vegetación dominantes en esta región montañosa, bosques y praderas, tienen diferencias muy marcadas en sus microclimas . La cantidad de radiación solar y exposición a los rayos UV puede variar sustancialmente en nuestra latitud norte, en gran medida según la hora del día, la pendiente, la estación, la nubosidad y la vegetación. [6] Las temperaturas se ajustan en consecuencia a esta radiación y exposición solar. Los parques de esta región montañosa tienen un rango de temperaturas mucho mayor en comparación con los bosques de cicuta. [6] El rango puede ser de hasta 50 °F (28 °C), mientras que el rango en los bosques rara vez excede los 20 °F (11 °C). [6] Esto se debe a la copa de los árboles, que crea un entorno mucho más protegido en comparación con las praderas abiertas. Además, las temperaturas del suelo impactan directamente la actividad biológica que afecta a los organismos del suelo y los sistemas de raíces. [6] Los cambios de temperatura diarios y estacionales afectan en gran medida la pérdida y ganancia de calor de los suelos. [6] Sin embargo, la capa de nieve actúa como un amortiguador aislante contra los cambios de temperatura en los suelos. [6] Los bosques de cicuta de montaña son las zonas más húmedas y frías de los bosques en cascada. [6]
En la riqueza de esta región muchas especies animales pasan por esta zona al menos una temporada al año como la cabra montesa , el venado cola negra , el oso negro americano , el alce , el puma y muchas especies de aves. [6] Sólo la marmota canosa que silba está restringida a las zonas alpinas y subalpinas. [6] Además de la riqueza de mamíferos, existe una riqueza de insectos que son parte integral de la abundancia de especies de plantas con flores en esta área. [6] Otro polinizador importante en esta zona es el colibrí . [6] Todavía queda mucho por investigar y descubrir para comprender mejor las interacciones y la dependencia de las especies en los ecosistemas alpinos y subalpinos.
La ecorregión alpina constituye gran parte de North Cascades. Las áreas alpinas como esta son accidentadas con crestas rocosas, campos nevados , terreno parcialmente cubierto de vegetación y están por encima de la línea natural de árboles . [10] La línea forestal en Alpine Lakes Wilderness se encuentra a aproximadamente 6.000 pies (1.800 m). [7] La temperatura media anual es de 37,5 °F (3 °C) con sólo una precipitación media anual de 46 centímetros (18 pulgadas). [8] Estas condiciones, junto con los vientos y el hielo, no son propicias para los árboles. Debido a las temperaturas extremas y las bajas precipitaciones, hay pocas especies de plantas en comparación con los ecosistemas de menor elevación y tienen una estructura más simple. [7] Sin embargo, la precipitación, o la falta de ella, es un factor limitante más importante que la temperatura. [7] Tanto las especies vegetales como animales se han adaptado de muchas maneras diferentes para hacer frente a este entorno desafiante.
Este hábitat de gran elevación con fuertes vientos, una capa de nieve prolongada, un terreno empinado, una alta variabilidad de temperaturas y una intensa radiación ultravioleta conducen a adaptaciones especiales de las especies . [10] Las regiones alpinas suelen tener condiciones hipóxicas que provocan un gasto energético adicional para los organismos. [10] El aumento de las elevaciones generalmente conduce a una temporada de reproducción más corta en los animales, como es el caso de los ecosistemas alpinos en North Cascades. Además de la temporada de reproducción más corta, la vida silvestre a menudo requiere movimientos estacionales a diferentes elevaciones para encontrar alimento y hábitat adecuados. [10] Sin embargo, especies como la perdiz de cola blanca , las marmotas canosas y las pikas permanecen en las altas elevaciones de las Cascadas durante todo el año y solo se desplazan a la vegetación alpina irregular y dispersa. La mayoría de las especies se trasladarán a elevaciones más bajas en algún momento de su historia de vida. Adaptaciones como el letargo de los colibríes, la capacidad de las cabras montesas y los coyotes para camuflarse en el paisaje, los animales que desarrollan depósitos adicionales de grasa y la capacidad de las aves rapaces para moverse eficientemente en los fuertes vientos ilustran sólo algunas de las formas en que las especies han podido hacer frente a condiciones alpinas. [10] La perdiz de cola blanca tiene la adaptación de cambiar su plumaje de blanco en invierno a marrón en verano para camuflarse. [10] Muchas especies en elevaciones más altas producen menos descendencia que en elevaciones más bajas, pero pasan más tiempo criando a sus crías. [10]
Si bien los ecosistemas alpinos brindan condiciones abióticas desafiantes para las especies, las especies animales tienen ventajas para habituarse a estas áreas. En el invierno, mientras hay una gran capa de nieve, también hay fuertes vientos que expondrán los tallos herbáceos y las semillas para que los animales se alimenten. [10] Los insectos que son arrastrados desde elevaciones más bajas aterrizarán en los lechos de nieve en la primavera, ofreciendo mucha nutrición para las aves y otros mamíferos que se reproducen en las zonas alpinas. [10] Cuando los campos de nieve se derriten, se crea un gradiente de fenología vegetal que proporciona vegetación emergente durante un período de tiempo para que los herbívoros se alimenten y migren a lo largo de esta línea. Se cree que la búsqueda de alimento en primavera es crucial para la reproducción de varias especies, como la cabra montesa. [10] La brotación de las hojas y la fructificación a finales del verano más allá de los bordes de los campos nevados también ofrecen alimento para los animales que dependen de esta área. [10] Los osos negros , los pájaros cantores y las marmotas en las cascadas del norte y los lagos alpinos pueden encontrar refugio en la exuberante vegetación en los toboganes para avalanchas adyacentes a los bosques subalpinos. [10] También parece haber evidencia de que existe una menor tasa de parasitismo y enfermedades en estas altas elevaciones alpinas, lo que ofrece otra ventaja más para las especies alpinas. El urogallo alpino es un ejemplo de animal alpino que tiene pocas infecciones sanguíneas o parásitos intestinales. [10] Otras especies animales en los meses de verano migrarán a las elevaciones alpinas más altas para evitar los insectos y buscar alimento en los prados. [10]
La ecorregión de abetos subalpinos, que desciende por el lado este de Cascade Range, alcanza elevaciones entre 4200 y 6000 pies (1300 y 1800 m). [8] Esta área tiene la misma temperatura media anual de 39 °F (4 °C) que la ecorregión Mountain Hemlock, pero una precipitación promedio anual drásticamente menor de entre 100 y 150 centímetros (40 y 60 pulgadas) con una porción mucho mayor cayendo como nieve en lugar de lluvia. [8] Los ecosistemas de esta ecorregión son los bosques de abetos subalpinos , las praderas subalpinas , los barrancos de avalanchas y los humedales, arroyos y lagos de agua dulce. [8]
Los bosques de abetos subalpinos en North Cascades incluyen abetos de Douglas , abetos de Engelmann , alerces subalpinos y pinos de corteza blanca . [8] El abeto de Engelmann y el abeto subalpino se encuentran comúnmente juntos. En los límites más altos de esta ecorregión, el abeto subalpino adopta la forma krummholz . La ecorregión de abetos subalpinos se caracteriza por sus parches de bosques y prados en su rango superior de manera similar a la ecorregión de cicuta de montaña. [7]
Descendiendo por el lado este de Cascade Range se encuentra la ecorregión Grand Fir / Coast Douglas-fir con un bosque muy diverso. Este bosque tiene los árboles más diversos de las ecorregiones boscosas del estado de Washington, que incluyen abetos grandes, abetos de Douglas, abetos de Engelmann , abetos subalpinos , pinos ponderosa , pinos torcidos , pinos blancos occidentales , pinos de corteza blanca , alerces occidentales y alerces subalpinos . Esta ecorregión tiene una temperatura media anual de 46 °F (8 °C) y recibe entre 60 y 110 centímetros (24 y 43 pulgadas) de precipitación por año. [8] El rango de elevación de esta ecorregión está entre 2000 y 5000 pies (600 y 1500 m). [8]
En las regiones superiores de esta ecorregión, las coníferas dominantes son la cicuta de montaña y el abeto subalpino y en el límite inferior dominan el gran abeto y el abeto de Douglas . [7] Hay una variedad de vegetación de sotobosque en esta ecorregión que incluye pinar , juncia de alce , juncos , arbustos bajos, arce de vid , aliso blanco y arándano . [7] Este paisaje diverso ofrece hábitat a muchas especies, incluidos herbívoros como ciervos , alces , osos negros , herbívoros y una variedad de aves.
En las Cascadas del Norte se encuentran una variedad de reptiles , anfibios , mamíferos , aves y artrópodos . Un pequeño número de osos pardos ( Ursus arctos horribilis ) habitan en el extremo norte de Cascades, cerca de la frontera entre Canadá y Estados Unidos . [12] En 2008 se confirmó una manada de lobos reproductores en el condado de Okanogan , la primera manada de este tipo en el estado de Washington desde la década de 1930. [13] Otras especies de depredadores incluyen pumas , osos negros , [3] pescadores y glotones . [14]
En la zona se encuentran más de 75 especies de mamíferos, incluida la cabra montesa que vive en la alta tundra alpina. [3] Las especies de aves incluyen el águila calva , el águila pescadora y el pato arlequín . [14] Ejemplos de anfibios que se encuentran en las Cascadas del Norte incluyen el sapo occidental , Bufo boreas , y el tritón de piel áspera , Taricha granulosa . [5] Una característica inusual de las poblaciones de tritones de piel áspera es que aproximadamente el noventa por ciento de la población adulta es perennibranquiada . [15]
