La Tierra, ese denso planeta cubierto de agua en sus dos terceras partes, describe una órbita a una distancia media de 150 millones de kilómetros alrededor del sol cada 365,26 días y gira sobre su eje polar cada 23 horas y 56 minutos, en sentido contrario al de las manecillas del reloj. El 3 de enero la Tierra se encuentra en su perihelio, es decir, en el punto de la elipse más cercano al sol —147 millones de kilómetros— y el 4 de julio alcanza la distancia máxima en su afelio —152 millones de kilómetros—. Esta órbita elipsoide determina dos grandes pulsos de energía solar que inciden en el clima global del planeta.

El eje de la Tierra, cuya inclinación permanente es de 23,5 grados, define los ángulos de incidencia de los rayos del sol sobre su superficie en las distintas latitudes y determina la duración del día y de la noche, la medida del tiempo y la sucesión de las estaciones, así como el recorrido aparente del sol en el cielo entre el trópico de Cáncer y el trópico de Capricornio. Tanto la inclinación como la rotación sobre su propio eje, tienen gran influencia sobre los sistemas de vientos planetarios, regulan el clima y delimitan las zonas latitudinales en las cuales ha sido dividido el planeta.

La zona ecuatorial comprende la franja de 10° de latitud hacia el norte y hacia el sur de la línea del ecuador, donde el sol produce durante todo el año una intensa radiación y el día y la noche tienen casi la misma duración. Posee dos períodos de máxima insolación, que corresponden a los equinoccios —cuando el sol está sobre el ecuador— y dos períodos de insolación mínima, en los solsticios, cuando ocurre la mayor declinación solar.

Entre los trópicos de Cáncer y Capricornio se halla la zona tropical, que abarca desde los 10 hasta los 23,5° de latitud hacia el norte y hacia el sur. Visto desde la Tierra, en esta zona el sol sigue una trayectoria cercana al cenit en un solsticio y es apreciablemente más bajo en el solsticio opuesto, razón por la cual existe un marcado ciclo estacional combinado con una insolación anual intensa. Desde el punto de vista clásico, la zona tropical hace referencia a los 47° de latitud comprendidos entre los trópicos de Cáncer y Capricornio, zona que representa aproximadamente el 42% de la superficie terrestre.

A partir de los trópicos y en dirección a los polos se encuentran regiones de transición denominadas subtropicales, comprendidas entre los 25 y los 35° de latitud norte y sur. Las zonas de latitud media, situadas entre los 35 y los 55° de latitud norte y sur, constituyen regiones en las que la trayectoria del sol, en el mediodía, oscila entre límites relativamente amplios, de manera que los contrastes estacionales, en lo que respecta a la energía solar recibida y a la duración del día y la noche, son notables.

Bordeando las zonas de latitud media en dirección a los polos se encuentran las zonas subárticas —55 a 60° de latitud norte y sur—. Sobre éstas se hallan las zonas ártica y antártica —60 a 75° de latitud norte y sur—, zonas que tienen una variación anual extremadamente grande entre la longitud del día y de la noche, por lo que existen enormes contrastes de energía solar de solsticio a solsticio.

Finalmente están las regiones comprendidas entre los 75° y los polos norte y sur, donde predomina el régimen solar polar de seis meses de día y seis de noche y tienen lugar los máximos contrastes de recepción de la energía solar.

EL BIOMA PÁRAMO EN LA ZONA TROPICAL

La posición geoastronómica de las montañas con relación a la zona ecuatorial, su situación continental regional y su elevación, explican la existencia de una franja paramuna que está presente a lo largo de toda la zona ecuatorial, en las altas montañas tropicales de continentes distantes e islas oceánicas y que posee condiciones ambientales, vegetación y formas de vida semejantes.

Los páramos comprenden extensas regiones que están por encima del límite del bosque y por debajo de las nieves perpetuas. Se trata de un piso altitudinal de las montañas de los trópicos, cuyas características climáticas especiales generan tipologías florísticas, ecológicas, edafológicas, geomorfológicas y microclimáticas especiales como la isotermia anual; es decir, una temperatura más o menos homogénea durante todo el año, con estacionalidad diaria —cambios fuertes de temperaturas: alta en el día y baja en la noche— y frecuentes heladas cuya periodicidad es mayor a medida que aumenta la altitud.

Desde el punto de vista hídrico, los páramos pueden presentar de 9 a 12 meses de máxima humedad con oscilaciones diarias y temperaturas contrastantes con cambios súbitos en el mismo día, que pueden pasar de horas de intenso brillo solar a situaciones bajo densa niebla y humedad atmosférica del 100%. Los días de alta radiación solar son seguidos por noches extremadamente frías, debido a la irradiación nocturna. Este ciclo térmico ubica los páramos en un intervalo entre 10 y -2 °C. Las bajas temperaturas favorecen la lenta descomposición de la materia orgánica, lo cual da origen a suelos húmicos.

El límite altitudinal inferior del páramo, —margen superior del bosque—, coincide con las alternancias térmicas entre 10 y bajo 0°C y la temperatura media ambiental en el suelo —a la profundidad de las raíces—, es de 6 a 10 °C; allí se hace más lento el crecimiento arbóreo; esta franja de frío y sequía se localiza entre 3.200 y 3.400 msnm. En el límite superior del páramo, donde ocurren heladas diarias y la temperatura media ambiental es de 2 °C; entre los 4.500 y los 4.700 msnm, son pocas las especies de plantas superiores y por encima de este nivel, debido a la dificultad de absorción de agua por las plantas, surge un «desierto frío», de condiciones extremas y una radiación e insolación intensas, con temperaturas inferiores a los 0° C; las heladas nocturnas y el descongelamiento diurno, constituyen una severa limitación para la vida vegetal.

LOS PRADOS DE ZONAS TEMPLADAS

Los páramos, erróneamente, se han comparado con los biomas montanos subnivales y la tundra de las zonas templadas —fuera de los trópicos—, tales semejanzas son superficiales y, por lo tanto, resulta equivocado aplicar los calificativos de alpino y subalpino o también definirlo como «tundra tropical» para referirse al páramo, en el cual un factor determinante es la altitud.

En efecto, existen profundas diferencias que singularizan el bioma páramo; entre ellas se pueden definir, la ausencia de estaciones que permiten un ciclo vegetativo continuo y una mayor cantidad de energía solar distribuida de forma más regular durante todo el año, la presencia de ciclos diarios de congelación de la capa superficial del suelo en las mayores elevaciones y la abundancia de arbustos y de formas de vida especialmente adaptados a estos hábitats, como son las plantas en forma de roseta. Otras grandes formaciones de vegetación herbácea está constituida por estepas, como las praderas norteamericanas y la pampa argentina, en cuyo origen fueron determinantes los factores edáficos y el fuego; allí predominan las gramíneas, sujetas a fuertes cambios estacionales.

En los prados alpinos las gramíneas, los arbustos y las plantas graminoides son las especies predominantes; sus estrategias adaptativas se orientan principalmente hacia la protección de los órganos vegetativos y de reproducción para sobrevivir al crudo invierno, que durante buena parte del año cubre el suelo de nieve; la temperatura media anual es inferior a 0 °C y tan solo al llegar el corto estío, alcanza los 5 y 10 °C.

También es equivocada la relación que usualmente se ha establecido entre los páramos tropicales y la tundra. En ésta, el principal factor que limita el desarrollo de la vegetación consiste en las bajas temperaturas y en la presencia de una capa de hielo bajo la superficie del suelo permanentemente helada, que se denomina permafrost. La existencia de una breve estación de dos meses, para el desarrollo de las plantas, es una de las características más destacadas de este medio; allí la vegetación está conformada por extensos prados casi rasantes de hierba ártica, líquenes —musgos del reno— y hierbas como la artemisa y algunas plantas leñosas enanas.

DISTRIBUCIÓN MUNDIAL DEL BIOMA PÁRAMO

Tradicionalmente se ha considerado que el bioma páramo sólo se presenta en los Andes de Colombia, Venezuela y Ecuador. Sin embargo, desde una perspectiva ecosistémica global, muchos lugares cuyas condiciones ambientales eran homólogas durante el Pleistoceno —hace dos millones de años aproximadamente—, evolucionaron en forma paralela a la de los páramos andinos y generaron ambientes con características similares; tal es el caso de las altas montañas tropicales de otros continentes e islas oceánicas, como los pisos «afroalpinos» y las altas montañas de Nueva Guinea, Hawai y América Central. En el corto tiempo geológico, el ecosistema extremo de la alta montaña tropical húmeda surgió a causa del levantamiento de las cordilleras, producido por el choque entre las placas terrestres y por el modelado reciente, a causa de los glaciares. Una masa montañosa, de más de 3.000 m de altitud y situada en la zona tropical, da origen a un clima y a un ambiente complejos, característicos de la alta montaña, que pueden ser definidos como páramo.

Aunque los biomas intertropicales húmedos subnivales se pueden considerar como un mismo tipo de ecosistema, es importante subrayar que páramo, en sentido estricto, presenta como característica privativa sobresaliente, la presencia de frailejones. Los páramos se encuentran en los Andes suramericanos y en las montañas centroamericanas, entre los 3.000–3.200 y los 4.800 msnm y dentro de la ubicación geográfica entre los 11° de latitud norte y los 8° de latitud sur. Su mayor núcleo de expansión está en los Andes colombianos y ecuatorianos y su estribación oriental —Sierra Nevada de Mérida en Venezuela—. El páramo también se presenta en la vertiente oriental de los Andes, más al sur, hasta los 15° de latitud, pero en un piso altitudinal más alto y guarda estrechas relaciones con las jalcas de Perú y Bolivia, que corresponden exactamente a este medio ambiente, así como con la puna de los Andes centrales o los páramos de la cordillera de Talamanca en Costa Rica. Ambientes paramunos se observan en forma aislada, en algunos cerros tipo mesas de Guyana, entre el Orinoco y el Amazonas.

Formaciones vegetales similares a las de páramo, se presentan en las regiones volcánicas cercanas a la línea ecuatorial en el oriente de África, donde su posición altitudinal está determinada básicamente por las características climáticas resultantes de la elevación orográfica.

En un esquema de pisos altitudinales de las distintas regiones tropicales del globo —zonación vertical—, se pueden establecer las equivalencias de la vegetación en los sistemas montañosos altos tropicales y húmedos que se presentan en Malasia, África Oriental, Colombia, Perú, Bolivia, México, el Himalaya Oriental y Hawai. Las analogías entre las formas vegetales sólo se pueden establecer desde los 1.700–2.300 msnm hacia arriba y son impresionantes las similitudes entre el arbustal de ceja de América del Sur, es decir, la vegetación arbustiva achaparrada de hojas reducidas y coriáceas de las laderas y cimas de montaña expuestas al viento y a la neblina y el arbustal de ericáceas de África, así como entre el páramo de frailejones del género Espeletia y su equivalente africano, el bosque de Lobelia y Senecio. En lugares tan distantes, estas plantas han evolucionado en forma de roseta, o sea que las hojas, gruesas y resistentes a los vientos, se disponen en penachos terminales y una densa capa de pelos les da mayor protección; la médula de los tallos es carnosa con el fin de almacenar agua y en el tallo se presenta una cobertura de hojas muertas que contribuye al aislamiento térmico. También en Nueva Guinea, densas coberturas de plantas en roseta de helechos arborescentes, cubren la montaña a 4.000 msnm.

MONTAÑAS TROPICALES DE ÁFRICA

La gran altiplanicie de Etiopía, cuyo promedio sobrepasa los 2.000 msnm, representa la mayor montaña de África tropical, donde varias cadenas de montañas y picos alcanzan los 3.000 y 4.000 msnm, y culminan en el Ras Dashan a 4.620 msnm. Aunque sus condiciones climáticas han sido poco estudiadas, se observan precipitaciones hasta de 2.500 mm. A una altura de los 3.000 msnm y 1.600 mm de precipitación, se advierten los primeros elementos de la montaña «subalpina» de matorrales leñosos asociados con Hypericum, que dan paso más arriba al ambiente «alpino» que presenta las condiciones del trópico ecuatorial, muy similares al medio ambiente de páramo húmedo de los Andes tropicales.

Otras altas montañas con este tipo de ambientes, están ubicadas en las latitudes ecuatoriales del oriente de África; son algunos volcanes como el monte Kenia —5.195 msnm—, el Kilimanjaro —5.899 msnm—, el Elgon —4.324 msnm— y otras cortas cadenas volcánicas como el eje Zaire–Uganda–Ruanda, donde se destacan el Ruwenzori —5.119 msnm— y el Virunga —4.500 msnm—.

LA ALTA MONTAÑA EN KENIA

El macizo montañoso de Kenia localizado en la franja ecuatorial alcanza una altura de 5.195 msnm. Al igual que las montañas del norte de los Andes, despliega una variedad de climas de acuerdo con la altitud y la exposición a la humedad; el lado suroriental es el más lluvioso con precipitaciones máximas de 2.500 mm y en la zona más alta se presenta un ambiente seco, con alrededor de 850 mm. Las condiciones climáticas «afroalpinas», como se conoce localmente esta franja paramuna, se localizan aproximadamente entre los 3.400 y 4.400 msnm, donde se registran cambios frecuentes y bruscos en la nubosidad y la temperatura, que en media hora puede variar hasta 10 °C. Mientras que la estación seca es muy corta, las lluvias duran entre 9 y 11 meses.

EL KILIMANJARO, TANZANIA

El Kilimanjaro está ubicado a 3° de latitud hacia el sur del ecuador y alcanza una altitud de 5.899 msnm; es como una gran «isla» de origen volcánico y sus condiciones ecológicas contrastan fuertemente con las de su vecino, el monte Kenia. Debido a su gran altitud, las lluvias disminuyen rápidamente, lo que da origen en el piso más alto, a un paisaje árido considerado como un «desierto alpino». Los registros de precipitación indican valores máximos de 2.200 mm, hasta un mínimo de 203 mm a los 4.250 msnm; en las cimas disminuye a tan solo 15 mm, lo que le imprime al paisaje un carácter desértico.

El límite de la nieve se presenta en promedio a los 5.400 msnm, 800 m más alto que en el de Kenia. Los glaciares descienden hasta 4.500 msnm en las laderas más húmedas del suroriente, mientras que en las más secas del nororiente comienzan a los 5.700 msnm.

La fisionomía de las formaciones vegetales del Kilimanjaro está estrechamente relacionada con la de la puna seca del altiplano peruano, donde las plantas gigantes en roseta se localizan en los valles húmedos y las laderas están cubiertas por pastos y arbustos enanos.

A 4.160 msnm se han registrado temperaturas medias de 1,8 °C con variaciones diarias hasta de 10 °C, lo que confirma las características extremas en los climas de cielos abiertos, poca nubosidad y alta insolación y radiación. Estos fuertes gradientes altitudinales de humedad, temperatura y diversidad, constituyen una réplica insular a las condiciones de los Andes, desde los páramos húmedos de Venezuela y Colombia hasta los paisajes secos de las punas peruanas y bolivianas. Sin embargo, en el Kilimanjaro, el límite inferior del páramo se encuentra entre 2.800 y 3.100 msnm y su límite superior, entre 4.500 y 5.000 msnm; por lo tanto, comienza a una altura inferior a la de los Andes y llega a una mayor altitud.

LA ALTA MONTAÑA EN MALASIA

En el archipiélago Malayo —Java, Celebes, Borneo y Nueva Guinea—, los picos montañosos por encima de los 3.000 msnm, están cubiertos de bosques debido a la alta humedad. Únicamente Borneo y Nueva Guinea tienen una franja paramuna sobre el límite superior del bosque. En el monte Kerinci —3.805 msnm—, el pico más alto en Sumatra está dominado por pastos y hierbas, en especial la compuesta Anaphalis javanica.

El monte Wilhelm —4.510 msnm—, localizado a 5° de latitud sur, es uno de los picos más altos de Nueva Guinea; su singularidad radica en que el límite del bosque nativo se encuentra a 3.800–3.900 msnm, al menos 600 ó 700 m más alto que en la mayoría de montañas tropicales húmedas; presenta una precipitación alta —3.400 mm a 3.480 msnm y 2.900 mm a 4.380 msnm— y temperaturas medias máximas de 11,6 °C y medias de 4 °C, con un registro extremo de 16,7 °C y -0,8 °C, lo cual le confiere un clima cuasi-oceánico. Se destaca la baja frecuencia de heladas en montañas de América del Sur y África, en elevaciones en las que estos eventos son más frecuentes.

La montaña de Kinabalu —4.101 msnm— en el norte de Borneo es una de las más húmedas, debido principalmente al efecto térmico marino, con precipitaciones de 3.350 a 5.000 mm en las cumbres. Tanto la temperatura como la humedad constante, imparten un carácter de clima oceánico a esta isla montañosa, situación que contrasta con la de las montañas continentales del oriente de África y la de los Andes de América del Sur. La humedad hace que el patrón observado en la alta montaña de Nueva Guinea sea diferente del de nuestras montañas, donde disminuye la precipitación en las más elevadas.

LAS ALTAS MONTAÑAS DE AMÉRICA CENTRAL Y MÉXICO

En México y América Central se encuentran tres áreas montañosas que sobrepasan los 3.000 msnm: los volcanes ubicados al oriente de la meseta mexicana, llamados Ixtaccíhuatl —5.285 msnm—, Popocatépetl —5.455 msnm— y Pico de Orizaba —5.675 msnm—; en el norte de América Central, las altas montañas de Guatemala culminan en los volcanes de Tacana —4.064 msnm— y Tajumulco —4.210 msnm—; finalmente en Costa Rica, en la cordillera de Talamanca, el área montañosa más importante de América Central, el volcán Chirripó alcanza los 3.820 msnm y en la cordillera Central se destaca el volcán de Irazú —3.422 msnm—. En Panamá se presentan páramos en el volcán Barú, conocido como cerro Chiriquí —3. 475 msnm—.

El oriente de la planicie de México presenta una fuerte influencia del clima extratropical, principalmente durante la estación fría y seca, por efectos de los «nortes», que consisten en masas de aire continental procedentes de América del Norte, los cuales producen un descenso de temperatura durante varios días en el invierno, que se acentúa en las laderas del nororiente de la Sierra Madre Oriental. Un efecto similar se presenta en el límite sur del Perú y la zona tropical de Bolivia, por efecto de los denominados «surazos», causados por masas de aire frío procedente del Antártico, que penetran hasta el altiplano.

Guillermo Sarmiento explica la complejidad del clima de la montaña tropical como resultado de los gradientes de altitud, temperatura, humedad y latitud, entre otros factores:

1.- Gradiente latitudinal: a medida que nos alejamos del ecuador, los rangos de temperatura cambian y dejan de tener una constancia anual para ser mucho más oscilantes o estacionales, característica ésta de zonas templadas, como ocurre durante el invierno en el límite tropical del norte de México, por la fuerte influencia de las masas de aire polar.

2.- Gradiente de elevación de la montaña en relación con la distancia al océano, a la posición de las cadenas montañosas o a la circulación de las corrientes atmosféricas: esta distancia induce, como en el caso de Nueva Guinea, a que existan altas montañas con influencia oceánica, o que los volcanes del interior del oriente de África, de Perú o del altiplano boliviano tengan influencia continental.

3.- Orientación de las cadenas montañosas: este factor determina que las laderas expuestas al viento sean más húmedas o más secas, como ocurre en el monte Kenia, el Kilimanjaro, los Andes colombianos y peruanos, donde se presenta un fuerte contraste de las condiciones atmósfericas entre la vertiente amazónica y la del Pacífico.

4.- La altitud: los gradientes altitudinales de temperatura y precipitación son algunos de los principales factores en la zonación de las montañas tropicales, pues determinan el límite superior del bosque, del superpáramo y del piso nival. Un factor importante está relacionado con el incremento del número de días con heladas; bastan unos pocos para que el bosque sea remplazado por páramo. Se ha observado una relación lineal entre los 10 °C a 3.000 msnm con 120 días con heladas y los 0 °C a 5.000 msnm, con 360 días con heladas.