Reconstruction of historical precipitation (1877-2014) for the southwest of the Sierra Gorda Biosphere Reserve, Querétaro, Mexico Translated title: Reconstrucción de la precipitación histórica (1877-2014) para el suroeste de la Reserva de la Biosfera Sierra Gorda, Querétaro, México

Abstract

Abstract Introduction: Historical analysis of climate variability represents a first approach to know the recurrence of events such as droughts and floods, as well as to infer possible climate trends. This study is the first historical analysis in the Sierra Gorda Biosphere Reserve (SGBR). Objectives: To develop dendrochronological series with the ring width of Pinus greggii Engelm. ex Parl. and P. montezumae Lamb., determine their potential to reconstruct rainfall variability, and reconstruct, minimally, precipitation variability and its relationship with the El Niño Southern Oscillation (ENSO) for the last century. Materials and methods: In the southwest of the SGBR, 87 samples were extracted from 29 trees, of which 15 (45 rays) corresponded to P. greggii and 14 (42 rays) to P. montezumae. The growths were dated using dendrochronological techniques. Results and discussion: The generated chronology, composed of 138 years (1877-2014), was significantly correlated (P < 0.01) with the January-May rainfall. The reconstruction of the winter-spring seasonal precipitation variability indicates that there is interannual and interdecadal variation. Four severe droughts were identified (1887, 1951-1956, 1969-1972 and 2012) and two periods with excellent precipitation (1962-1967 and 1983-1993). The severest droughts in the southwest of the SGBR synchronize with extreme events reconstructed for the north of the country with a 50-year recurrence interval. Conclusion: Pinus greggii and P. montezumae responded significantly to the precipitation of the winter-spring period, which allowed the reconstruction of rainfall variability over a period of 138 years. Variability has been significantly modulated by ENSO.

Translated abstract

Resumen Introducción: El análisis histórico de la variabilidad climática representa un primer acercamiento para conocer la recurrencia de eventos como sequías e inundaciones, así como inferir posibles tendencias climáticas. Este estudio representa el primer análisis histórico en la Reserva de la Biosfera Sierra Gorda (RBSG). Objetivos: Desarrollar series dendrocronológicas con el ancho de anillo de Pinus greggii Engelm. ex Parl. y P. montezumae Lamb., determinar su potencial para reconstruir la variabilidad de la lluvia, y reconstruir, mínimamente, la variabilidad de la precipitación y su relación con El Niño Southern Oscillation (ENSO) para el último siglo. Materiales y métodos: En el suroeste de la RBSG se extrajeron 87 muestras de 29 árboles, de las cuales 15 (45 radios) correspondieron a P. greggii y 14 (42 radios) a P. montezumae. Los crecimientos se fecharon empleando técnicas dendrocronológicas. Resultados y discusión: La cronología generada, compuesta de 138 años (1877-2014), se correlacionó significativamente (P < 0.01) con la lluvia de enero-mayo. La reconstrucción de la variabilidad de precipitación estacional invierno-primavera indica que hay variación interanual e interdecadal. Se identificaron cuatro fuertes sequías (1887, 1951-1956, 1969-1972 y 2012) y dos periodos con excelente precipitación (1962-1967 y 1983-1993). Las sequías más fuertes en el suroeste de la RBSG sincronizan con eventos extremos reconstruidos para el norte del país con una recurrencia de 50 años. Conclusión: Pinus greggii y P. montezumae respondieron significativamente a la precipitación del periodo invierno-primavera, lo que permitió reconstruir la variabilidad de la lluvia en un periodo de 138 años. La variabilidad ha sido modulada de manera significativa por ENSO.