• Share
  • Email
  • Embed
  • Like
  • Save
  • Private Content
EL CANVI CLIMÀTIC ALTERA I  ALTERARÀ LA VIDA ALS ECOSISTEMES  TERRESTRES CATALANS - Iolanda Filella
 

EL CANVI CLIMÀTIC ALTERA I ALTERARÀ LA VIDA ALS ECOSISTEMES TERRESTRES CATALANS - Iolanda Filella

on

  • 2,684 views

 

Statistics

Views

Total Views
2,684
Views on SlideShare
2,677
Embed Views
7

Actions

Likes
0
Downloads
17
Comments
0

1 Embed 7

http://www.pirineusartiecologia.org 7

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    EL CANVI CLIMÀTIC ALTERA I  ALTERARÀ LA VIDA ALS ECOSISTEMES  TERRESTRES CATALANS - Iolanda Filella EL CANVI CLIMÀTIC ALTERA I ALTERARÀ LA VIDA ALS ECOSISTEMES TERRESTRES CATALANS - Iolanda Filella Document Transcript

    • EL CANVI CLIMÀTIC ALTERA I ALTERARÀ LA VIDA ALS ECOSISTEMES TERRESTRES CATALANS Josep Peñuelas, Iolanda Filella, Marc Estiarte, Romà Ogaya, Joan Llusià, Jordi Sardans, Alistair Jump, Martín Garbulsky, Benjamín Carrillo, Constantí Stefanescu, Francisco Lloret i Jaume Terradas Unitat d’Ecofisiologia CSIC-CEAB-CREAF Centre de Recerca Ecològica , i Aplicacions Forestals (CREAF) CLIMATE CHANGE IMPACTS ON LIFE IN TERRESTRIAL ECOSYSTEMS. An increasing number of observation- al evidences on the biological effects of climate change are becoming available in Catalonia. Bio- logical spring and winter have been advanced and delayed, respectively. Specifically, the vege- tative period has extended about 5 days per decade during the last fifty years. In addition, Mediterranean plants and animals seem to move upwards in Catalan mountains. Many other changes have been observed in the last decades in response to this climatic change: more fre- quent and severe droughts, greater fire risks, greater biogenic volatile organic compound emis- sions from our ecosystems, etc. The warming and the precipitation decrease projected for the next decades, if they occur, will affect the physiology, phenology, growth, reproduction, estab- lishment and, finally, the distribution of organisms, and therefore the structure and functioning 16 (e.g., CO2 uptake or nitrate leaching) of the ecosystems. In fact, experimental studies simulating warming and drought in our forests and shrub lands verify these effects. These changes affect and will affect the multiple productive, environmental and social services provided by the terres- trial ecosystems. Therefore, management policies of ecosystems have to consider these changes projected for the immediate future, such as the decrease of water availability. Síntesi mateix Montseny on les espècies mediterrà- nies semblen desplaçar-se cap a altituds més El canvi climàtic s’afegeix a les moltes grans. És més probable que es moguin les pressions a què actualment estan sotmesos espècies que no pas els ecosistemes com- els ecosistemes terrestres en general i és clar, plets, ateses les diferents respostes de cadas- també els catalans: canvis en els usos del sòl, cuna de les espècies i la possible arribada altes demandes de recursos i sobreexplotació d’espècies invasores. En els casos més en uns casos i abandonament en molts altres, extrems, les poblacions d’algunes espècies deposició de nutrients i contaminants... Tot són en perill per la sinèrgia entre l’estrès pro- plegat pot canviar-los i posar-los en perill així duït pel canvi climàtic, que fa inadequats els com als béns i serveis que proporcionen. L’im- hàbitats en què vivien, i per la fragmentació pacte del canvi climàtic que aquí estudiem del territori, que en dificulta la migració cap a serà influït per la gestió que se’n faci i per les hàbitats amb condicions adients per a la seva interaccions amb aquestes altres pressions. supervivència i que empobreix genèticament A Catalunya, com passa arreu del planeta, les poblacions. hi ha ja ara una quantitat substancial d’e- Als ecosistemes terrestres catalans, majo- vidències observacionals i experimentals ritàriament mediterranis, la disponibilitat hídri- sobre el lligam entre el canvi climàtic i els pro- ca juga un paper cabdal en la composició de cessos biològics i físics dels ecosistemes. L’a- la vegetació i en la distribució de les espècies. parició de la primavera s’ha avançat i l’arriba- És clar que una progressiva aridificació com la da de l’hivern s’ha retardat, de manera que el viscuda (escalfament i augment de l’evapo- període vegetatiu s’ha perllongat uns cinc dies transpiració potencial sense augment de pre- per dècada per terme mig durant els darrers cipitacions) i la prevista per a les properes cinquanta anys. Com que els canvis han estat dècades (escalfament i, a més a més, dismi- diferents per a cada espècie, han variat les nució de les precipitacions) ha de tenir impor- habilitats competitives, i es pot esperar que tants conseqüències per a la fisiologia, fenolo- se’n derivin canvis en la composició de les gia, creixement, reproducció, establiment i, comunitats i desplaçaments en la distribució finalment, la distribució dels sers vius, i per de les espècies. De fet, ja se n’han descrit al tant l’estructura i funcionament dels ecosiste- 13
    • mes. De fet, ja s’ha comprovat en estudis sistemes forestals de Catalunya, tant ara com experimentals d’escalfament i de sequera, a mitjan de segle, tot i que en aquest darrer com unes espècies són més afectades que cas resulta d’una producció primària bruta i altres, amb la qual cosa s’altera la seva habi- una respiració total quasi 60% més grans que litat competitiva i s’acaba alterant la composi- en l’actualitat, com a resultat d’un increment ció de la comunitat. S’ha vist, per exemple, anual del CO2 atmosfèric d’un 1%, i de la tem- una disminució de la diversitat dels nostres peratura de 0,04°C i d’una disminució de matollars. A més d’aquests canvis estructu- 0,03% de la pluja, valors mitjans previstos per rals, també s’han trobat canvis funcionals, l’IPCC (2007). Com que, a més, tot això dis- com per exemple la disminució de l’absorció minuirà encara més la reserva hídrica dels de CO2 produïda per les sequeres o la pèrdua sòls, el paper de molts dels nostres ecosiste- més grans de nutrients en els lixiviats després mes terrestres com a embornals de carboni de les pluges produïda per l’escalfament. pot veure’s seriosament compromès durant S’han observat molts altres canvis en les les properes dècades. Cal també tenir present darreres dècades com a resposta a aquest que el balanç del carboni ve influït de manera canvi climàtic: secades dels boscos més fre- important pels canvis en els usos del sòl, qüents, majors riscos d’incendis, majors sovint més que no pas pel canvi climàtic, o emissions de compostos orgànics volàtils per l’augment de CO2. biogènics dels nostres ecosistemes... Aquests Per a conèixer millor en quin grau s’alteren canvis afecten i afectaran els múltiples serveis i s’alteraran el funcionament i l’estructura dels productius (subministrament de béns naturals ecosistemes mediterranis, es duen a terme i renovables com ara aliments, medecines, pro- s’han de dur a terme més estudis, les condi- ductes fusters, caça, bolets, pastures...), cions experimentals dels quals s’han d’apro- ambientals (manteniment de la biodiversitat, par al més possible a les naturals, i s’han d’a- regulació de la composició atmosfèrica i el profitar els avenços tecnològics per aplicar- clima, conservació dels sòls i l’aigua, emma- los a les diferents escales temporals i espa- gatzematge de carboni...) i socials (usos cials que ens donin idea de l’abast de l’altera- recreatius, educatius i de lleure, valors tradi- ció dels processos. Aquests estudis han d’a- cionals culturals, turisme i excursionisme...) bastar des dels períodes més remots als del proporcionats pels ecosistemes terrestres. futur més immediat, tot passant per les darre- Un dels serveis que més ens preocupa res dècades, fins a l’actualitat, i des dels estu- darrerament en les polítiques ambientals és el dis descriptius als experimentals tot passant lligat al balanç de carboni. Les respostes al per la modelització en l’espai i el temps. canvi climàtic i altres factors del canvi global En els propers anys, i per pal·liar tant els alteraran l’emmagatzematge de carboni als efectes del canvi climàtic com l’augment de boscos, però l’extensió i la direcció del canvi CO2 atmosfèric, les polítiques d’”aforesta- no estan clars. L’augment de CO2 atmosfèric ció” d’espais agrícoles abandonats i de pot augmentar el creixement d’arbres i matolls reforestació de zones pertorbades haurien així com la fullaraca i les arrels i, per tant, la de tenir en compte les condicions que s’es- producció primària neta, però els darrers tan projectant per al futur immediat. Entre experiments de fumigació amb CO2 a l’aire aquestes destaca la d’una decreixent dis- lliure i els duts a terme en les fonts naturals de ponibilitat hídrica, com a conseqüència tant CO2, és a dir, en condicions naturals i/o a llarg de la disminució de les precipitacions i/o termini, ens indiquen que aquests efectes del l’augment de l’evapotranspiració potencial, CO2 poden saturar-se perquè els boscos com de més demanda d’uns ecosistemes estan arribant a la seva màxima capacitat i les més actius. La gestió dels espais forestals, i plantes es poden aclimatar a aquest augment dels naturals en general, ha d’incorporar de CO2. L’augment de temperatura pot tenir una escala de paisatge, on s’inclogui una tant efectes positius com negatius sobre planificació a gran escala que consideri la aquest balanç de carboni, en gran part tenint combinació d’espais de tipus divers, així en compte com evolucioni la disponibilitat com el seu múltiple ús i l’efecte de les per- d’aigua. Als nostres ecosistemes mediterranis torbacions, com per exempl e els incendis on el canvi climàtic fàcilment disminuirà la forestals. humitat del sòl, la productivitat pot fàcilment decréixer, i, per tant, també l’absorció de car- Estudis paleoecològics, històrics, obser- boni. A més a més, la productivitat de l’eco- vacionals, experimentals i de modelització sistema, que inclou la mortalitat dels organis- en el temps i en l’espai a Catalunya mes i la dinàmica del carboni del sòl, i la pro- ductivitat del bioma, que inclou pertorbacions L’efecte hivernacle està produint i sembla com els incendis, és menys probable que que ha de produir un augment de la tempera- sigui positiva. Com a resultat de tot això els tura i de l’eixut a les nostres contrades. Per a models preveuen una producció neta mitjana conèixer millor en quin grau s’alteren el fun- d’uns 60 g C m-2 any-1 pel conjunt dels eco- cionament i l’estructura dels ecosistemes 14
    • mediterranis, s’estan duent a terme un nom- en l’escala espacial des de la fulla fins l’eco- bre creixent d’estudis, les condicions experi- sistema, la regió i el globus sencer. Per estu- mentals dels quals s’intenta que s’apropin al diar què passa a escala regional i planetària més possible a les naturals, en els què s’apro- s’empren tècniques de teledetecció. Aquestes fiten els avenços tecnològics per aplicar-los a tècniques es basen en el fet que la llum reflec- les diferents escales temporals i espacials que tida, després d’incidir en un material, presen- ens donin idea de l’abast de l’alteració dels ta diferents característiques que depenen tant processos. del tipus de material com del seu estat . Els L’estudi dels efectes que aquests canvis espectroradiòmetres instal·lats en avions o en climàtics tenen sobre els nostres ecosistemes satèl·lits poden mesurar la biomassa verda terrestres es duu a terme mitjançant cinc tipus per la proporció de radiació reflectida en l’in- d’activitats que recorren diferents escales tem- fraroig i en el roig. D’aquesta manera, i des de porals. Abasten des dels períodes més remots fa unes dècades, s’estudia l’evolució de les als del futur més immediat, tot passant pels masses vegetals any rere any. Tanmateix, l’es- períodes històrics més recents: (1) l’estudi tricta estimació de la biomassa, malgrat el seu paleoecològic de testimonis sedimentaris d’è- gran interès, no satisfà del tot les necessitats poques pretèrites, des de milions a milers dels ecòlegs. Interessa mesurar, no solament d’anys, (2) l’estudi de material històric divers, la biomassa, sinó també el funcionament de la com ara espècimens d’herbari, peces de vegetació i, si pot ser, el dels ecosistemes. Ara museu, arxius, anells dels arbres..., dels darrers disposem d’espectroradiòmetres més sensi- segles, (3) l’estudi dels canvis ecofisiològics, bles, capaços de mesurar amb alta resolució biogeoquímics i demogràfics dels nostres eco- espectral, nanòmetre a nanòmetre, i espacial, sistemes en resposta a les canviants condi- i aportar així informació sobre el contingut cions climàtiques de les darreres dècades i hídric i la fisiologia de la vegetació. Tot això és anys, (4) l’estudi experimental dels nostres eco- especialment interessant, per exemple, per a sistemes sota condicions més o menys contro- l’estudi dels nostres ecosistemes mediterra- lades simuladores dels canvis previstos per a nis, sovint amb la biomassa foliar verda tot les properes dècades pels models climàtics, i, l’any. Les noves eines ens permeten apreciar finalment, (5) la modelització dels canvis pas- la pràctica inactivitat de l’alzinar o dels pinars sats i futurs, en l’espai i en el temps. a l’estiu o la seva màxima activitat a la prima- Els estudis paleoecològics de testimonis vera, quan hi ha aigua disponible, o els canvis sedimentaris ens mostren els canvis ecosistè- interanuals. Així doncs, en l’estudi dels efec- mics associats als canvis climàtics d’èpoques tes ecològics del canvi climàtic i dels altres passades com l’Holocè recent. Destaquen per components del canvi global, com ara els la possible similitud amb el canvi que ara importants canvis en els usos del sòl, convé vivim les transicions des de períodes humits a no desaprofitar les noves possibilitats obertes més secs, amb canvis dramàtics de vegetació pels avenços tecnològics. i processos erosius, com el que va tenir lloc Entre aquests, hi ha els que estan perme- després de l’òptim climàtic de fa 5-6.000 tent, tornant a l’escala temporal, estudiar anys, especialment evident en zones àrides i experimentalment i amb models el que pot càlides com les del sud de la península Ibèri- passar als ecosistemes si segueix el canvi ca o, més a prop nostre, a Menorca i Mallorca climàtic com preveuen els models climàtics , que ens il·lustren de com poden ser els esce- de l’IPCC. I en aquesta mateixa escala tem- naris futurs si continua el canvi climàtic que poral, el que ens interessa ara és repassar el vivim i el previst pels models de l’IPCC. que ha ocorregut en les darreres dècades, en Els estudis d’èpoques més properes, els els darrers anys en els ecosistemes terrestres darrers segles, duts a terme amb anells dels del nostre país en resposta i en interacció amb arbres i amb materials d’herbari recol·lectats aquest fenomen que coneixem com el “canvi als Països Catalans, han mostrat canvis en la climàtic” associat al “canvi atmosfèric” pro- morfologia i fisiologia de les plantes produïts duït per l’activitat humana. en paral·lel als canvis atmosfèrics i climàtics. S’ha comprovat, per exemple, que en els E l c a n v i c l i m à t i c d e l e s d a r re re s d è c a d e s . darrers dos segles la densitat estomàtica ha Catalunya s’escalfa i eixuga disminuït en un 21% i la discriminació del 13C en un 5.2% en el conjunt de catorze espècies Aquestes darreres dècades, el planeta estudiades, que indica una possible adaptació Terra s’ha escalfat. Ho ha fet en mitjana 0,6- a les condicions més càlides i àrides de l’ac- 0,7ºC, però a molts indrets del nostre país, tualitat mitjançant una millor eficiència en l’ús l’augment ha superat amb escreix 1ºC. És, de l’aigua. potser, el símptoma més clar que el planeta A part d’emprar eines paleoecològiques i accentua la seva activitat biogeoquímica. La històriques per moure’ns en el temps, els població d’una de les seves espècies, la estudis del canvi climàtic i dels seus efectes humana, i l’ús que aquesta espècie fa dels requereixen anar ascendint successivament recursos i de l’energia en les seves activitats 15
    • exosomàtiques, com el transport o la indús- ment i segueix basada en la combustió de tria, han seguit creixent exponencialment. materials fòssils. Es preveu un augment d’1 a Com a resultat, s’han produït i es continuen 5°C durant aquest segle, depenent de l’evolu- produint tota una sèrie de canvis de caràcter ció de les emissions dels gasos hivernacle. global entre els que destaca, pels seus efec- Al nostre país, la temperatura mitjana de tes sobre els organismes i els ecosistemes, molts llocs ha augmentat més d’1ºC els últims aquest escalfament. 50 anys, i, sembla que el “bon temps” arriba Com a conseqüència de l’absorció de la abans. Les temperatures que fa 50 anys es radiació infraroja pels gasos hivernacle, com registraven a primers d’abril, es donen ara a ara el CO2 o el metà, i del seu continuat incre- primers de març. Tot i que la precipitació no ment, pràcticament tots els models preveuen ha disminuït en les darreres dècades, (l’aug- que aquest escalfament s’accentuï en les pro- ment de temperatura causa una evapotranspi- peres dècades. Centenars de climatòlegs, ració més gran, de manera que moltes de les ecòlegs, economistes, geògrafs, químics, localitats i regions mediterrànies són ara més advocats i altres professionals han generat càlides i més seques que a les dècades ante- aquest any el quart informe del Panell Intergo- riors. A l’observatori de Roquetes, al segle XX, vernamental sobre el Canvi Climàtic patroci- l’evapotranspiració potencial ha augmentat 13 nat per l’ONU, algunes conclusions del qual mm i la humitat relativa ha disminuït 0.85% mereixen atenció. Les evidències de l’escalfa- per dècada. I tot i que les prediccions climàti- ment de la Terra i d’altres canvis en el sistema ques, especialment les relatives a la precipita- climàtic són ara encara més clares i contun- ció, es fan extremadament complexes en dents que les recollides al segon i al tercer l’àmbit local i regional, els 1-3°C d’increment informe. Les dues últimes dècades han estat en les temperatures previstes per molts les més càlides de l’últim mil·lenni. Ha dismi- models de circulació global a la regió medi- nuït la superfície gelada de l’Àrtic en un 15% terrània per a mitjan del segle XXI, augmenta- en 50 anys, el nivell del mar ha pujat uns 15 ran encara més l’evapotranspiració. cm aquest segle passat, ha canviat el règim de precipitacions en algunes regions, i ha aug- Canvis temporals: El primer que s’altera mentat la freqüència i la intensitat d’alguns són els cicles vitals dels éssers vius fenòmens com “el Niño”. Tots aquests canvis sembla que s’accentuaran a les properes La nostra activitat i l’activitat de tots els dècades, ja que l’atmosfera segueix canviant organismes vius està fortament influïda per la a causa de la nostra activitat, una activitat temperatura. No podem esperar altra cosa que, com hem assenyalat, creix exponencial- que alteracions d’aquesta activitat. No ens Sortida de la fulla Caiguda de la fulla Període anual de creixement 20 Abans Més tard Abans Més tard Allargat E scurçat Número d’espècies 15 10 5 0 3-5 1-3 ns m és tard abans ns 1-3 3-5 5-7 2-5 ns es cur at curçat Setmanes Floració Fructificació 36 Abans Més tard Abans Més tard 30 15 Número díespècies 25 20 10 15 10 5 5 0 0 3-1 0 1-3 ns 3-5 2-5 1-2 ns 2-5 Setmanes Setmanes Figura 1. Freqüència d’espècies vegetals i animals amb fenologia alterada durant les darreres cinc dècades (des del 1952 al 2000) a Cardedeu (Vallès Oriental) (Peñuelas et al., 2002). 16
    • estranyarà, així doncs, que l’escalfament s’ha- … i c o m a re s u l t a t a r r i b e n l e s a l t e r a c i o n s gi traduït ja en canvis significatius en els cicles de les comunitats vitals de plantes i animals. Recordem que el pas per les diferents fases depèn, entre altres Tots aquests canvis fenològics no són sim- factors, de la temperatura acumulada, del que ples indicadors del canvi climàtic. Tenen una el biòlegs anomenem graus-dia, és a dir, del importància ecològica crítica ja que afecten total d’energia requerida per un organisme per l’habilitat competitiva de les diferents espècies, a desenvolupar-se i passar d’un estadi a l’al- la seva conservació, i, per tant, l’estructura i el tre del seu cicle vital. Les evidències d’aques- funcionament dels ecosistemes (fig. 3). tes alteracions en els cicles vitals són fàcil- Com que la natura no és homogènia, les ment observables per tots aquells que seguei- respostes a l’escalfament són diferents depe- xin la natura i tinguin uns quants anys, i de fet nent de l’espècie (i àdhuc dels individus). Per ja s’han descrit a diverses regions de tot el exemple, el vern i la ginesta floreixen amb més món, des dels ecosistemes freds i humits fins d’un mes d’avançament, les roselles ho fan als càlids i secs, tot observant els registres quinze dies abans, les alzines una setmana, fenològics disponibles. Aquests canvis l’olivera no s’immuta i el pi pinyoner fins i tot fenològics (fenologia és la ciència que estudia triga uns dies més. Aquestes respostes tan els cicles vitals dels organismes) s’han con- heterogènies al canvi climàtic poden produir vertit en el símptoma més clar que el canvi importants desincronitzacions en les interac- climàtic ja afecta la vida. cions entre les espècies, per exemple entre El nostre país és un dels llocs on els canvis les plantes i els seus pol·linitzadors, o entre fenològics observats són més importants. les plantes i els seus herbívors, i alterar així Però d’observacions com les aquí trobades l’estructura de les comunitats. (fig. 1) també n’hi ha, amb resultats compara- Un exemple paradigmàtic de les desincro- bles, arreu del món, tot i que predominin als nitzacions entre nivells tròfics el tenim en el països rics, amb més gran nombre d’investi- que els passa a les aus migratòries. El canvi gadors i més tradició científica. Aquí, a Cata- climàtic sembla que també ha alterat els seus lunya, les fulles dels arbres surten ara de mit- hàbits. Atès l’avançament en la floració i fruc- jana uns 20 dies abans que no pas fa una cin- tificació de les plantes i en l’aparició dels quantena d’anys. Per exemple, la pomera, l’om, o la figuera sembla que treuen les fulles amb un mes d’antelació, i l’ametller i el pollan- Data d’aparició cre, uns 15 dies abans, encara que n’hi ha d’altres, com el castanyer, que semblen immutables al canvi de temperatura (segura- Setmanes de diferència respecte de la data mitjana de cada fenofase ment són més dependents d’altres factors com el fotoperíode o la disponibilitat hídrica). D’altra banda, les plantes també estan florint i fructificant de mitjana 10 dies abans que fa 30 anys. I els cicles vitals dels animals també són Data de màxima abundància alterats. Per exemple, l’aparició d’insectes, que passen pels diferents estadis larvaris més ràpidament en resposta a l’escalfament, s’ha avançat 11 dies. Els amants de les papallones ho hauran notat. Apareixen abans, són més actives i allarguen el seu període de vol (fig. 2). Tota aquesta activitat prematura de plantes i animals pot posar-los en perill per les gelades tardanes. Però també la freqüència d’aques- tes gelades ha canviat; ha disminuït en aquest Durada del període de vol ambient cada cop més calent. Per exemple, a Cardedeu tenien de l’ordre de 60 gelades anuals fa cinquanta anys i ara han passat a tenir-ne de l’ordre de 20, i per tant també ha disminuït el risc de malmetre fulles i flors joves. Respostes similars en l’avançament de les fenofases de plantes i animals (inverte- brats, amfibis, ocells...), d’uns 3-4 dies per dècada a la primavera, han estat descrites Any darrerament a molts altres indrets del planeta, Figura 2. Canvis en l’aparició, el pic d’abundància i la de manera que aquest sembla ser un fenomen durada del vol de 13 espècies de papallones als general, amb la variabilitat regional, local i Aiguamolls de l’Empordà durant els darrers 15 anys específica pròpia de tot fenomen biològic. (Stefanescu et al., 2003). 17
    • Escalfament climàtic (1950-2000) Fenologia Fen ologia plantes animals Sortida fulla Caiguda fulla Floració A parició i Migració s’avança es retarda s’avança activitat 1a4 1a2 1 s’avança avançaments setmanes setmanes setmana 1 a 2 setmanes i retards A lteracion s en la sin cron ització en tre n ivells tròfics Es tació de creix ement A lteracion s en l’h abilitat s’allarga unes 3 setmanes competitiva de les espècies Increment del s egrestament de carboni Efectes impredictibles (i de ls cicle s globals de l nitroge n i de l’a igua ) a la comunitat A lteracions en l’es tructura i el funcionament dels ecos is temes (ta mbé efe cte s a ls hum ans: a grícole s, socioe conòm ics i sa nita ris) Figura 3. Efectes ecològics dels canvis fenològics produïts pel canvi climàtic. (segons Peñuelas i Filella, 2001) insectes, i, per tant, l’avançament en la dispo- importants com ara l’augment en un 20% de nibilitat de menjar per a les aus, s’esperaria l’activitat biològica del nostre planeta en els una arribada més primerenca de les aus últims 30 anys a causa en gran part a aquest migratòries. I, malgrat tot, l’arribada d’algunes allargament fenològic del període productiu. aus tan comunes i populars com el rossinyol, Ho apreciem tant en les imatges dels satèl·lits l’oreneta, el cucut o la guatlla sembla que d’observació de la Terra, com en les dades de s’està retardant de mitjana dues setmanes concentració atmosfèrica de CO2. Pel segui- respecte a fa trenta anys. El retard segura- ment de les masses vegetals des de l’espai ment ve determinat pel canvi climàtic al lloc s’empra un índex de vegetació normalitzat, el des d’on parteixen, les regions subsaharianes, NDVI, en acrònim anglès àmpliament usat o a les regions que creuen en la seva ruta també a casa nostra, ja quasi plenament migratòria. Així, la sequera i la desforestació incorporat a la nostra llengua. Aquest índex es del Sahel, i la conseqüent manca d’aliment, basa en el quocient entre la radiació infraroja i poden dificultar la preparació del seu viatge i la roja que la superfície terrestre reflecteix cap afavorir aquesta arribada més tardana. Tots a l’espai. Quant més gran és aquest quocient, aquests canvis poden representar una ame- més gran és la biomassa verda. Doncs bé, naça per a algunes aus migratòries que arri- aquest NDVI corrobora les dades fenològi- ben en un moment inapropiat per explotar ques dels observadors terrestres i mostra com l’hàbitat ja que han de competir amb les espè- en els darrers 20 anys l’estació de creixement cies que s’han quedat durant l’hivern i es tro- dels vegetals s’ha allargat 18 dies a Euràsia i ben en millor estat competitiu. De fet, el decli- això s’ha traduït en un augment de la biomas- vi en el nombre d’aquestes aus migratòries sa verda, com a mínim a latituds superiors als que arriben a Europa en els darrers anys en 40º. L’increment de la productivitat vegetal de pot ser una conseqüència. D’altra banda, hi les darreres dècades, que havíem atribuït a ha espècies abans migratòries que aprofiten l’efecte fertilitzador del CO2 i de les deposi- que el nostre hivern és cada vegada més suau cions de nitrogen, pot ser degut també en part i ja no se’n van de la Península. Aquest és el a aquest augment de temperatura i a aquest cas de la puput o de les cigonyes. allargament de l’estació de creixement (activi- tat vegetativa). …, i de l’activitat dels ecosistemes i de la Tot això també ve corroborat per les dades biosfera de concentració atmosfèrica de CO2, que ens mostren un augment de l’amplitud de Quan ens mirem els canvis fenològics a l’oscil·lació estacional de CO2 en les últimes escala global ens trobem amb alteracions tan dècades a causa d’una disminució primaveral 18
    • més gran de la concentració de CO2. Aquest tació dels vessants (més afectació als solells), allargament de l’estació de creixement juga un 2) la litologia del sòl (menor afectació als sòls paper molt important en la fixació global del profunds i penetrables per les arrels com per carboni, la quantitat de CO2 de l’atmosfera, i exemple els esquists), 3) l’espècie dominant en els cicles de l’aigua i dels nutrients i, per (més afectació d’alzines que de falsos ala- tant, té conseqüències molt importants en el derns, que creixen menys, però són més funcionament dels ecosistemes, i en el balanç resistents a l’embolisme, són més eficients en de C, ara tan important a la llum dels proto- l’ús de l’aigua, i dissipen millor l’excés d’ener- cols de Kioto. gia, i 4) la gestió forestal (boscos aclarits menys afectats que els densos). A l t re s c a n v i s a l s n o s t re s e c o s i s t e m e s e n El grau d’afectació fou diferent depenent resposta al canvi climàtic i a les interac- del tipus funcional i de la història evolutiva de c i o n s d ’ a q u e s t a m b a l t re s c o m p o n e n t s d e l les distintes espècies. Els gèneres mediterra- canvi global nis, Lavandula, Erica, Genista, Cistus i Rosma- rinus, en la seva majoria arbustius i evolucio- Els ecosistemes terrestres catalans pre- nats sota les condicions climàtiques medi- senten una gran variabilitat climàtica, una terrànies, és a dir, posteriorment als 3,2 important complexitat topogràfica, uns mar- milions d’anys del Pliocè, foren aparentment cats gradients en els usos del sòl i en la dis- més afectats per la sequera que els gèneres ponibilitat d’aigua, i una gran biodiversitat. evolucionats amb anterioritat, Pistacia, Olea, Segurament per tot això són especialment Juniperus, Pinus i Quercus, majoritàriament sensibles als canvis atmosfèrics i climàtics, i arbres. Tot i així, els gèneres mediterranis es als canvis en usos del sòl, demogràfics i recuperaren molt millor després d’uns anys de econòmics. més disponibilitat hídrica. Els gèneres medite- El canvi climàtic augmenta l’estrès hídric de rranis postpliocè semblen més adaptats per a la nostra vegetació, la qual sovint ja viu al límit respondre a un ambient no fàcilment predicti- de les seves possibilitats, com en el cas d’al- ble amb una gran variabilitat estacional i inte- guns alzinars i pinedes que presenten taxes ranual i subjecte a pertorbacions freqüents. d’evapotranspiració quasi iguals a les de preci- Entendre aquestes respostes és important per pitació. A més d’accentuar la poca disponibili- a preveure la futura composició de les comu- tat d’aigua, l’escalfament accentua altres trets nitats si segueix el canvi climàtic. característics dels nostres ecosistemes com ara els incendis forestals o l’emissió de com- Més incendis postos orgànics volàtils. I a més a més, el canvi climàtic interactua amb altres components del Aquestes condicions més càlides i més àri- canvi global com ara el mateix augment de la des, juntament amb altres fenòmens relacio- concentració de CO2 atmosfèric. nats amb el canvi global com l’increment de biomassa i d’inflamabilitat associat a l’aug- Més sequeres severes ment del CO2, els canvis en els usos del sòl, com ara l’abandonament de terres de cultiu Els models GCM preveuen per al nostre seguit d’un procés de forestació i acumulació país un augment de la freqüència i intensitat de combustible, i/o les pràctiques i activitats dels períodes de sequera. Dels efectes de del creixent nombre d’”urbanites” no avesats períodes càlids i secs en tenim un exemple al bosc, augmenten la freqüència i intensitat recent en el calorós i sec 1994. Aquest episo- dels incendis forestals. Els boscos i matollars di va afectar profundament la vegetació medi- mediterranis, caracteritzats per un fort eixut terrània. Va danyar severament molts boscos i estival, són ecosistemes propensos als incen- matollars de la península Ibèrica (80% de les dis. Ara bé, per tal que es produeixin els 190 localitats peninsulars estudiades presen- incendis, hi ha d’haver un punt d’ignició. taven espècies danyades). Les alzines, per Actualment a Catalunya només un 7% dels exemple, es van assecar en moltes localitats incendis tenen un origen natural i la immensa de Catalunya. Estudis isotòpics amb C13 i N15 majoria de les ignicions són provocades per van mostrar que durant els anys posteriors les activitats humanes, sigui per negligència, aquests alzinars van romandre afectats, de accident, o intencionadament. Els incendis, manera que van presentar un menor ús de l’ai- que han augmentat al llarg del segle XX, ja ara gua que tenien disponible, i es va afavorir la constitueixen una de les pertorbacions més pèrdua dels nutrients del sòl, una conseqüèn- importants en els ecosistemes mediterranis. cia secundària greu tenint en compte que La relació vegetació-foc és complexa. El aquests ecosistemes solen ser limitats pels foc pertorba intensament la vegetació i el pai- nutrients (principalment fòsfor als sòls calcaris satge: filtra les espècies vegetals i animals i nitrogen als silícics). La diferent severitat dels que poden persistir, crea espais oberts, canvia efectes sobre els diferents boscos del país va l’estructura de l’hàbitat i l’oferta alimentària venir donada entre altres factors per 1) l’orien- per a la fauna, i determina mosaics espacials 19
    • Figura 4. Recurrència dels incendis forestals a Catalunya entre el 1975 i el 1995. (segons Díaz-Delgado et al., 2002). de regeneració que, segons l’escala d’espai i però, tot i així, atès que la recurrència dels la recurrència dels incendis, poden donar incendis està augmentant (algunes àrees de diversitat. Per altra banda, el foc ocasiona Catalunya experimenten incendis reiterats, pèrdues de nutrients de l’ecosistema, afecta fins a 3-5 incendis en un mateix punt durant negativament espècies de requeriments fores- els darrers 20 anys, fig. 4), les comunitats tals estrictes i a les que no tenen mecanismes poden acabar sense temps per a recuperar- adequats de persistència o dispersió, i pot se, per exemple, i que es cremen abans que produir una simplificació en la composició i els nous individus puguin arribar a adults i l’estructura de les comunitats. La resposta de reproduir-se. les plantes varia molt segons el tipus i durada I en tot cas, els incendis contribueixen a de l’incendi, la capacitat de regeneració de una reducció del contingut de matèria orgàni- l’espècie (des de rebrotadores a germinado- ca del sòl, la qual, al seu torn, pot disminuir la res) o l’estat previ a l’incendi. Tot i així, els mida i l’estabilitat dels agregats del sòl. Com efectes sobre la vegetació són bastant previ- que, a més, hi ha una disminució de la cober- sibles. Per exemple, si augmenta el nombre ta vegetal, pot reduir-se la infiltració de l’aigua d’incendis, augmenta l’expansió d’espècies al sòl i incrementar-se l’escorriment superfi- heliòfiles, intolerants a l’ombra i que requerei- cial. Tot plegat facilita l’erosió del sòl. Des del xen espais oberts. En canvi, disminueix la punt de vista social i econòmic, els incendis presència de les ombròfiles, i els focs acaben forestals posen en perill vides humanes i pro- per mantenir comunitats en estadis succes- pietats, eliminen durant molt de temps les ren- sionals primerencs. De fet, a totes les regions des obtingudes de la fusta i alteren paisatges mediterrànies del món, els incendis són consi- preuats sentimentalment i econòmica. derats un factor ecològic i evolutiu dominant. El risc d’incendis intensos i les seves con- La vegetació mediterrània ha evolucionat amb seqüències no desitjades és, doncs, molt alt els incendis, fins al punt que poden ser fins i als nostres ecosistemes, sobretot als més tot beneficiosos per a la seva regeneració, mediterranis, i als més madurs, on la fracció 20
    • de combustible mort (amb menor humitat) on les concentracions són baixes com a con- augmenta significativament. Per això, s’han seqüència de l’extrema reactivitat dels COV. proposat diverses estratègies de gestió contra Per tant, les emissions són controlades pels els focs intensos: pràctiques de crema fre- factors que alteren la concentració tissular, la qüent podrien ser adients per a les comunitats pressió de vapor o la resistència a la difusió joves mentre que aclarir mecànicament seria cap a l’atmosfera. La temperatura incrementa més adequat per a les més velles i desenvolu- exponencialment l’emissió d’aquests COV en pades. S’han dut a terme diversos estudis activar la seva síntesi enzimàtica i la seva comparant la recuperació després de l’incen- pressió de vapor i en disminuir la resistència a di i de la tala mecànica, però les respostes no l’emissió. Per altra part, la sequera redueix les coincideixen i demostren la necessitat de dur emissions com a conseqüència de la manca a terme estudis en cada ecosistema específic. de carbohidrats i ATP, i de la disminució de la El coneixement de la dinàmica de la recupera- permeabilitat de la cutícula a l’intercanvi ció a curt i mig termini és bàsica per a la ges- gasós. Per tant, caldrà veure quin és el resul- tió de la comunitat, tant si el que es vol és pre- tat final d’aquest antagonisme entre escalfa- servar-la com si el que es vol és afavorir el ment i sequera en quelcom tan important progrés cap a estadis més madurs o mantenir ambientalment com és l’emissió biogènica de els estadis inicials per a preservar la diversitat COV. A més de la temperatura i de la disponi- dels ecosistemes mediterranis. bilitat hídrica, altres factors lligats amb el canvi climàtic i amb el canvi global controlen Més emissió de compostos orgànics volàtils les emissions (fig. 5). Entre aquests factors, un de sorprenent és la concentració d’ozó tro- L’augment de temperatura té molts altres posfèric, un dels productes d’aquests COV, en efectes directes sobre l’activitat dels organis- el que seria un fenomen de retroalimentació mes vius. Un d’important ambientalment és positiva de la contaminació per ozó. l’augment exponencial de l’emissió biogènica Lligada amb el canvi climàtic, una de les de compostos orgànics volàtils (COV). Aques- funcions més importants que semblen tenir tes emissions biogèniques de COV afecten la alguns d’aquests COV, com ara els terpens, química atmosfèrica, no solament pel que fa al en la fisiologia vegetal, és la d’actuar com a cicle del carboni (emissions d’unes 1.500 Tg C elements termoprotectors. Quercus ilex any-1) o la formació d’aerosols, sinó pel seu empraria aquests compostos com a estabilit- paper en l’equilibri oxidatiu de l’aire (nivells de zadors de les membranes cel·lulars i, més OH, NOx, O3…). Les emissions resulten de la concretament, aquelles membranes íntima- difusió dels COV en un gradient de pressió de ment relacionades amb els fotosistemes, i vapor des de les altes concentracions als tei- també com a desactivadors dels radicals oxi- xits on es produeixen fins a l’aire circumdant, dats per a protegir-se de les altes temperatu- Canvi Canvi Global d’usos Fertilització Increment Increment de gasos del sòl per N de CO2 hivernacle + Escalfament climàtic – + ± + =+ + Alliberament de Albedo calor latent en la condensació Fotorespiració Augment de CH4 i O3 Increment dels COVs derivats Efecte hivernacle directe d’aerosols dels COV Augment dels compostos orgànics volàtils biogènics (?) Increment de la termotolerància de les plantes Figura 5. Interaccions entre els factors de canvi global i canvi climàtic i les emissions de COV. (Basat en Peñuelas i Llusià, 2003) 21
    • 50 res de l’estiu. Però a més de “refrigerar” la E-C 40 planta, aquestes emissions de COV podrien S-C NO3 (mg l–1) 30 retroalimentar negativament l’escalfament del 20 Escalfament mateix clima atmosfèric, en actuar com aero- 10 Sequera sols que disminueixen la irradiància. Caldrà 0 estudiar-ho, perquè també podrien retroali- –10 mentar positivament l’escalfament a través –20 del seu efecte hivernacle directe, en absorbir Jul-98 Nov-98 Feb-99 Maig-99 Ago-99 Des-99 Mar-00 Jun-00 Oct-00 Gen-01 Abr-01 Jul-01 Nov-01 Feb-02 Maig-02 la radiació infraroja, i indirecte, en allargar la vida mitjana del metà i altres gasos hivernacle. Estem davant d’un exemple més de l’impor- Figura 6. Exemple de canvi funcional ecosistèmic pro- tant paper que juguen els ecosistemes sobre duït pel canvi climàtic a un matollar de bruguerola el mateix clima i el possible canvi climàtic, a holandès: Alliberament de nitrats a l’aigua del sòl en part del més conegut i important efecte sobre resposta a un escalfament del voltant d’un grau centí- grad i a una disminució del 33% de la humitat dels el balanç del CO2 a l’atmosfera. sòl. Es representa la diferència respecte a parcel·les control. (E-C diferència entre escalfament i control; S- Més nitrats a l’aigua C diferència entre sequera i control) (Basat en Emmet et al., 2004) Recordem que els processos biogeoquí- mics depenen de la temperatura i que entre lució. A les muntanyes, les espècies poden res- ells podem citar-ne un altre que ara preocupa pondre al canvi climàtic migrant verticalment com a component important del canvi global distàncies curtes (per exemple, són suficients arreu del món i a moltes comarques catalanes 500 m per contrarestar un augment de 3°C). en particular: la progressiva eutrofització, és a A Catalunya i en general a tot el planeta, ja dir, l’enriquiment en nutrients, sobretot nitrats, s’han apreciat mitjançant estudis paleoecolò- en el nostre país, en especial a les aigües sub- gics nombrosos desplaçaments de les àrees terrànies. Aquí va lligada en molts casos a de distribució d’algunes espècies i formacions l’excés de purins, però l’augment de tempera- vegetals en resposta a canvis climàtics pretè- tura, o les sequeres no són del tot alienes a rits. Però encara no hi ha pas massa evidèn- aquest fenomen. L’escalfament augmenta la cies en resposta a l’escalfament actual. Cal mineralització, i la sequera impedeix l’ús de recordar que aquests processos requereixen nutrients per part de les plantes i facilita les un temps. De totes maneres, recentment, s’ha pèrdues del sistema quan arriben les pluges. comparat la distribució de la vegetació actual De fet, els resultats d’estudis experimentals del Montseny amb la del 1945 i s’ha pogut en matollars mostren com l’escalfament, i apreciar que els ecosistemes mediterranis també la sequera, augmenten l’alliberament guanyen terreny als temperats. Les condi- de nitrats als lixiviats del sòl (fig. 6). cions progressivament més càlides i àrides, Un altre exemple d’alteració biogeoquími- però també els canvis d’usos del sòl, princi- ca el tenim en l’estimulació de la descomposi- palment l’abandonament de la gestió tradicio- ció per l’escalfament. La falta d’aigua, en nal, com ara la pràctica desaparició dels canvi, l’alenteix. Convindrà que s’estudiï el incendis associats a la ramaderia (ara són balanç de la interacció d’aquests dos factors prohibits al parc del Montseny), són a la base sobre el cicle de la matèria i el funcionament d’aquests canvis, en un exemple paradigmà- dels nostres ecosistemes mediterranis. tic de com interactuen els diferents compo- nents del canvi global. To t p l e g a t p o r t a a c a n v i s e s t r u c t u r a l s i d e Els estudis paleoecològics suggereixen distribució espacial que moltes espècies vegetals poden migrar amb suficient rapidesa com per a adaptar-se Tots aquests canvis funcionals en resposta al canvi climàtic, però solament si existeixen al canvi climàtic poden acabar afectant l’es- ecosistemes contigus no pertorbats, el que tructura dels ecosistemes. Així, si s’accentuen ens recorda la importància de la fragmenta- les diferents respostes fenològiques entre les ció dels ecosistemes naturals com un altre espècies, es repeteixen sovint fortes sequeres factor del canvi global. I la fragmentació és com la del 1994, els incendis augmenten i/o el elevada a moltes contrades del nostre país. CO2 té efecte, es poden produir canvis impor- Només cal observar una foto aèria de les tants en la composició i estructura dels eco- comarques de Barcelona. Pel que fa a les sistemes terrestres del país. muntanyes, la migració cap a altituds més Fins a quin punt tenen les plantes i animals grans comporta una reducció concomitant capacitat per adaptar-se o aclimatar-se ràpida- en l’àrea total de cada hàbitat, per la qual ment a aquests canvis climàtics? Des d’un punt cosa les espècies amb més requeriment d’à- de vista evolutiu les espècies tendeixen a ser rea poden extingir-se. bastant conservadores i a respondre a les per- Aquests efectes de l’escalfament no ens torbacions més amb la migració que amb l’evo- han d’estranyar perquè és ben conegut que 22
    • els règims climàtics determinen la distribució tura. En aquells llocs on el bosc disposa d’ai- de les espècies i dels biomes a través dels llin- gua suficient per compensar aquesta deman- dars específics de cada espècie pel que fa a da hídrica més gran, és de preveure que aug- la temperatura i la disponibilitat d’aigua. I tot menti la producció forestal. Ara bé, als llocs això no només fa referència a les plantes, els amb dèficit hídric, que representen la major animals no són pas menys sensibles. Al con- part dels ecosistemes terrestres de Catalunya, trari, responen més ràpidament, atesa la seva es poden esperar canvis importants que van mobilitat. S’han documentat força desplaça- des de la reducció de la densitat d’arbres fins ments d’espècies animals relacionats amb el a canvis en la distribució d’espècies. En casos clima. Se n’han descrit cap al pol de 35 a 240 extrems, àrees actualment ocupades per bosc km durant el segle XX en 34 espècies de poden ser substituïdes per matollar, i àrees papallones amb distribució europea, incloent- actualment ocupades per matollars poden hi àrees catalanes. patir erosió. Al nostre país es duen a terme estudis E l f u t u r d e l s n o s t re s e c o s i s t e m e s t e r re s - experimentals en què es manipula experimen- t re s d a v a n t e l c a n v i c l i m à t i c p re v i s t p e r a talment la temperatura i la disponibilitat d’ai- l e s p ro p e re s d è c a d e s gua de l’ecosistema per a estudiar els canvis funcionals i estructurals que en resultarien si Entre els ecosistemes terrestres del país, es complissin les previsions dels models els boscos i matollars s’han estès les darreres climàtics d’un augment de la temperatura i dècades com a resultat de l’augment de tem- d’un eixut creixent al sud d’Europa. Entre els peratura, de l’augment de CO2, i/o de l’aug- ecosistemes terrestres, que són els que més ment de fertilitzants a l’ambient (eutrofització), abunden al nostre país, els boscos i els mato- però sobretot com a resultat de dos proces- llars mediterranis també són, segurament per sos d’origen antròpic: la successió secundària això mateix, els més estudiats en relació al a partir de pastures i camps de conreu aban- que aquí ens ocupa: la resposta al canvi donats, i la superposició d’impactes regres- climàtic. sius sobre els ecosistemes terrestres. De fet, aquests ecosistemes terrestres són en l’ac- Els boscos mediterranis tualitat en una part important resultat de l’ac- tivitat humana. Els diferents usos que els Com és ben sabut, la disponibilitat hídrica humans n’hem fet han produït un mosaic d’e- constitueix un dels factors més determinants cosistemes amb diferents graus de maduresa, del creixement i la distribució de les espècies formant paisatges heterogenis que garantei- vegetals mediterrànies. Els models de canvi xen el manteniment de la diversitat d’aquestes climàtic preveuen un augment de la tempera- regions mediterrànies. La majoria d’aquests tura a les zones de clima mediterrani com la ecosistemes mostren una gran resiliència a les nostra, la qual cosa implicaria un augment en pertorbacions i usualment es recuperen per l’evapotranspiració que, segons els mateixos un procés d’autosuccessió. models, no aniria acompanyada d’un augment Tot i així, els freqüents incendis forestals en les precipitacions. Per tant, la disponibilitat dels darrers anys han cremat desenes de hídrica dels boscos mediterranis podria dismi- milers d’hectàrees, de manera que el resultat nuir en les properes dècades, encara més del final pel que fa al creixement o disminució dels que ho ha fet en les darreres. nostres boscos, no és clar del tot. El que sí Per estudiar els efectes d’una disminució podem dir és que segons estimacions provi- en la disponibilitat hídrica en ecosistemes sionals, l’estiu de 1993 (data de les ortoimat- forestals mediterranis, s’està realitzant un ges de l’Institut Cartogràfic de Catalunya que experiment a l’alzinar de la Solana dels Tor- serveixen de base per elaborar el Mapa de ners (Serra de Prades). Es tracta d’un bosc Cobertes), la superfície dels boscos de Cata- d’uns sis metres d’alçada i una densitat mit- lunya amb un recobriment de capçades d’al- jana de 16.617 peus ha-1, dominat per Quer- menys un 5% era 1.217.599 ha, l’equivalent al cus ilex, Phillyrea latifolia i Arbutus unedo. 38% del país. L’experiment consisteix en l’exclusió parcial La disponibilitat hídrica és el factor crític de l’aigua de pluja i de l’escorriment superfi- per avaluar els efectes del canvi climàtic sobre cial, amb la qual cosa s’assoleix una dismi- aquests ecosistemes terrestres. En efecte, nució d’un 15% de la humitat del sòl. Aques- tant l’allargament de la vida de les fulles dels ta disminució alenteix els cicles de l’aigua, caducifolis descrita en els apartats anteriors del C, del N i del P, i afecta l’ecofisiologia i com l’acceleració de la renovació de les fulles demografia de les espècies. De fet, ve a dels perennifolis apreciada en estudis recents, corroborar estudis anteriors als mateixos fenòmens associats a l’increment de la tem- boscos de Prades en què en uns experi- peratura, comportaran un augment de l’aigua ments de fertilització i irrigació es va com- transpirada que s’afegeix a més evaporació provar que l’aigua va afectar el creixement potencial resultant de l’augment de tempera- diametral; i el nitrogen, la dinàmica foliar. El 23
    • tractament de sequera actual ha reduït el 1.5 Creixement diametral del tronc (mm any–1) creixement diametral dels troncs en un 37%, control però no totes les espècies són afectades per sequera igual. Algunes resulten força sensibles com Arbutus unedo i Quercus ilex, que mostren 1 respectivament, un creixement diametral 77% i 55% més baix en condicions de sequera, mentre que d’altres, com Phillyrea latifolia, no experimenten cap disminució apreciable en el creixement diametral (fig. 7). 0.5 La mortalitat dels individus mostra un patró * semblant, ja que Arbutus unedo i Quercus * ilex mostren una mortalitat més elevada que Phillyrea latifolia. Sota condicions de seque- ra, l’acumulació de biomassa total aèria del 0 bosc ha minvat un 42%. Arbutus unedo Quercus ilex Phillyrea latifolia Per tant, l’experiment ha posat de manifest Figura 7. Diferent resposta a la sequera (disminució que sota condicions més àrides que les del 15% de la humitat del sòl) en les tres espècies actuals, els boscos mediterranis poden min- dominants de l’alzinar de Prades. (Basat en l’estudi var bastant les seves taxes de creixement i Ogaya et al., 2003). per tant la seva capacitat per a segrestar car- boni atmosfèric. A més, com que no totes les del canvi climàtic, també pot ser que dismi- espècies vegetals en resultarien igualment nueixi la disponibilitat d’àrees on les plàntules afectades, a llarg termini hi podria haver un es puguin instal·lar. canvi en la composició específica del bosc, i en resultarien més afavorides, com és natural, Els matollars mediterranis les espècies més resistents a la sequera. De totes maneres, les prediccions no són També es duen a terme estudis de les res- mai fàcils, atesa la complexitat de la vida. Els postes al canvi climàtic de l’altre gran grup efectes del canvi climàtic es manifesten a la d’ecosistemes terrestres, els matollars. Desta- dinàmica de les poblacions vegetals a través ca el d’escalfament amb tècniques no intrusi- de l’establiment de nous individus i de la mor- ves dut a terme al Garraf. Fins ara s’havien talitat dels establerts. El balanç entre aquests usat diverses tècniques per manipular la tem- dos processos ens indica les tendències de peratura de l’ecosistema, com radiadors d’in- les comunitats. En aquest experiment, s’ha fraroig, cables enterrats i hivernacles, però estudiat l’aparició i supervivència de noves aquests mètodes impliquen pertorbacions no plàntules d’alzina i fals aladern (Phillyrea latifo- desitjades d’alguns paràmetres físics (llum, lia), les dues espècies arbòries dominants. vent o humitat relativa) o fins i tot d’una part Aquestes espècies presenten en el bosc estu- de l’ecosistema (sòl). Una tècnica nova, l’es- diat diferents estratègies de reclutament: de calfament nocturn passiu, és el que ara s’em- rebrots i de plàntules de llavor, respectiva- pra a les brolles del Parc Natural del Garraf, en ment. Els resultats indiquen que l’aparició de què es manipula la temperatura de l’ecosiste- noves plàntules de fals aladern està més afec- ma tot evitant aquests inconvenients. tada per la secada que el creixement de nous L’escalfament nocturn passiu s’indueix rebrots d’alzina. Aquestes diferències, però, cobrint, durant la nit, unes parcel·les de l’eco- desapareixen amb el desenvolupament de les sistema amb tendals fets d’un material refrac- noves plantes, de manera que la supervivèn- tari a la radiació infraroja. D’aquesta manera cia de plàntules i rebrots és semblant pocs queda retinguda una part de l’energia acumu- anys després. Aquests resultats indiquen que lada per l’ecosistema durant el període de els efectes de la secada són més importants llum solar. Amb aquesta metodologia s’aug- en les fases inicials del desenvolupament. menta al voltant d’1ºC la temperatura de l’e- Tanmateix, les diferències entre espècies cosistema sense alterar altres variables poden variar segons la fase de desenvolupa- ambientals. L’eixut s’indueix amb la mateixa ment: els adults d´alzina semblen menys resis- tecnologia, però cobrint les parcel·les amb tents a la secada que els de fals aladern, però tendals de plàstic impermeable mentre duren les pautes de reclutament són les contràries. les pluges. La cosa es complica encara més si conside- Aquests estudis mostren que la magnitud rem que la supervivència de noves plàntules de la resposta a l’escalfament i a la sequera de moltes d’aquestes espècies, com per sembla molt diferent depenent de les condi- exemple l’alzina, depenen de trobar condi- cions del lloc d’estudi. Els llocs freds i humits, cions en què no quedin exposades en excés a com són els del Nord d’Europa, són més sen- la radiació, sobretot en els estadis inicials. Si sibles a l’escalfament, mentre que el nostre disminueix molt la cobertura arbòria a causa país, més càlid i més sec, és més sensible a la 24
    • 4 proporcions molt menors, en el tractament d’escalfament. Aquest efecte es produeix )3 principalment a la germinació, i una vegada la Nombre d’espècies plàntula s’ha establert, la seva supervivència (quadrat: 4 dm2) 2 està poc afectada pels tractaments. En gene- 2 ral, les espècies que actualment produeixen menys plàntules són les que tindrien més pro- babilitats de desaparèixer en un escenari 1 climàtic més eixut. Quan les condicions, però, són més extremes, hi ha indicis que la respos- ta de les espècies pot ésser en alguns casos 0 independent de l’abundància actual de les control escalfament sequera seves plàntules. Tots aquests estudis suggereixen transfor- Figura 8. Exemple de canvis ecosistèmics estructurals macions importants en la composició de les produïts pel canvi climàtic: Disminució de la densitat d’espècies reclutades en parcel·les de brolles medi- comunitats vegetals com a conseqüència del terrànies del Garraf sotmeses a 1°C d’escalfament o a canvi climàtic. Aquestes transformacions una disminució de la humitat del sòl de 20% (basat poden ser ràpides si les fluctuacions intera- en l’estudi de Lloret et al., 2004). nuals són importants, i si existeixen caracte- rístiques del medi que determinen llindars de sequera. També depèn de l’estació de l’any: els resposta en condicions extremes. processos són més sensibles a l’escalfament a Tota aquesta complexitat no fa gens fàcil l’hivern que no pas a l’estiu, i, com passava als predir el sentit i la intensitat de les respostes boscos, les respostes són també dependents d’aquests ecosistemes al canvi climàtic, però de l’espècie, i fins i tot de l’individu. aquests estudis mostren que hi haurà efectes La diferent direcció de la resposta a l’es- importants. El que sí és cert, és que en qual- calfament segons l’estació de l’any lliga amb sevol cas, les prediccions de la condició dels l’efecte que el fred hivernal té sobre la fisiolo- ecosistemes mediterranis en les dècades gia de les espècies mediterrànies. Sorpre- vinents requereixen un millor coneixement de nentment, els resultats mostren que les condi- les seves respostes als canvis climàtics i de cions d’alta irradiància i relativament baixes prediccions regionalitzades del clima i usos temperatures poden afectar l’activitat fotoquí- del sòl. Això encara és lluny de ser disponible mica d’aquestes plantes fins i tot més que no a causa de les inherents variabilitat i impredic- pas l’estrès produït per la sequera estival. tibilitat del sistema climàtic a escala regional i L’experiment de Garraf representa una de en especial a la nostra regió mediterrània. les localitats més eixutes i càlides d’un pro- Convindrà també recordar que és molt proba- jecte a escala europea d’estudi dels efectes ble que els canvis i les respostes no siguin del canvi climàtic sobre les comunitats simplement lineals. Tampoc s’ha d’oblidar que arbustives, de manera que s’estudien els la regió mediterrània viu, a més del canvi efectes del canvi climàtic al llarg d’un gra- climàtic i atmosfèric, i tal com ja s’ha assen- dient latitudinal i climàtic. En aquest gradient yalat, l’abandonament de terres de cultiu i la l’escalfament augmenta entre 0-24% la res- fragmentació dels ecosistemes com dos piració del sòl mentre que l’eixut la dismi- grans canvis en els usos del sòl (i la variació nueix un 12-29%. Per altra banda, la des- del règim de focs). Amb tot això, podem pre- composició de la virosta no es veu afectada veure que si continuen les coses com ara, a a llarg termini, tot i que a curt termini l’eixut les properes dècades és fàcil que hi hagi més retarda la descomposició. ecosistemes en estadis successionals prime- Es comprova així doncs que els canvis de rencs i de menor complexitat ecològica. temperatura i d’humitat afecten el desenvolu- pament de la vegetació i el funcionament dels I en casos extrems, erosió i desertització ecosistemes, per exemple alterant els cicles del carboni o del N o els balanços d’energia . Les disminucions de la productivitat vege- La figura 6 ens mostra, com exemple de canvi tal i de la reproducció en resposta a la seque- funcional provocat pel canvi climàtic, els ra (o en menor grau a l’escalfament) es tra- resultats d’estudis experimentals a matollars dueixen en una disminució de la matèria orgà- holandesos on s’aprecia com l’escalfament nica que arriba al sòl, i també del reclutament augmenta l’alliberament de nitrats als lixiviats de noves plantes i del recobriment del sòl, tots del sòl. ells fenòmens que produeixen una disminució Els experiments de sequera i d’escalfa- de la seva capacitat de retenir l’aigua. Si el ment duts a terme al Garraf indiquen que la contingut d’aigua del sòl minva, disminueix la sequera fa disminuir el nombre de plàntules i productivitat de la vegetació, i disminueix la seva respectiva riquesa d’espècies (fig. 8). encara més l’entrada de matèria orgànica en Aquesta disminució també es dóna, però en un cercle viciós que es retroalimenta. Les dis- 25
    • minucions de l’aigua del sòl incrementen el carboni. Entre les funcions socials, les més risc d’incendi i les disminucions de la coberta rellevants són els usos recreatius, educatius i vegetal i de la matèria orgànica del sòl incre- de lleure, les oportunitats per a la recerca, els menten, a més, el risc d’erosió. De fet, els ris- seus valors tradicionals culturals i emocionals, cos d’incendis i erosió són els més greus per així com el paisatge agradable que constituei- als matollars mediterranis, especialment a les xen, funcions que donen peu a activitats zones més àrides. econòmiques importants com el turisme i l’ex- Com més àrida és l’àrea considerada, cursionisme. Està clar que els canvis que pro- més triga la vegetació a recuperar-se després dueixen els canvis climàtic i atmosfèric tindran de sequeres múltiples i prolongades i /o d’in- un impacte sobre molts d’aquests béns i ser- cendis, tant perquè triga molt a construir veis i, per tant, impactes sobre els sistemes nova biomassa com perquè sovint té lloc una socioeconòmics, i també està clar que les degradació del sòl, especialment si hi ha influències del canvi climàtic són difícils de sobreexplotació durant els períodes secs o si separar de les dels altres components del hi ha recurrència dels incendis. Es facilita així canvi global com els canvis atmosfèrics, o els l’erosió i, en casos extrems, es pot arribar a la canvis en els usos del sòl. desertització, un problema present ja en zones on els sòls dels ecosistemes degradats Per als propers anys: més estudis i més i són incapaços de retenir l’aigua proporciona- millor gestió da per les tempestes ocasionals i extremes de la tardor, les quals provoquen avingudes i Amb tots aquests estudis veiem com els més erosió. canvis atmosfèrics i climàtics afecten de A les zones amb terrasses d’origen agríco- manera important el funcionament i l’estructu- la, l’erosió és probablement una amenaça ra dels nostres ecosistemes terrestres tant menys immediata que a zones similars sense pels seus efectes propis com per les seves terrasses. Les àrees cremades del sud de interaccions. Per tal de conèixer i gestionar Catalunya i, sobretot, de més al sud encara, al millor en quin grau ho fan, són necessaris País Valencià, són susceptibles de patir erosió nous estudis experimentals en condicions al perquè en una gran proporció es localitzen a més properes possible a les naturals, i que camps generalment sobre substrats margo- aprofitin els avenços tecnològics, per exem- sos molt sensibles a l’erosió, on la precipitació ple, aplicant-los als estudis del passat remot i és poca (350-600 mm, o menys) i principal- proper i a la teledetecció. No cal dir, a més, ment concentrada a la tardor, i, on atès el que s’han de buscar les sinèrgies pròpies de previ ús agrícola, hi ha un menor nombre la multidisciplinareïtat. d’espècies rebrotadores. Aquests trets agreu- En qualsevol cas, els ecosistemes medite- jarien els efectes directes de la sequera i por- rranis presenten una extraordinària varietat en tarien l’ecosistema a condicions més àrides. l’espai i el temps, a més d’una gran resiliència. L’atractiu d’aquests ecosistemes per activitats Aquesta heterogeneïtat multidimensional i recreatives com ara l’observació de la natura resiliència són el resultat de la coevolució amb o la cacera podria disminuir i la quantitat de els humans i les seves activitats i els seus pai- carboni emmagatzemada i absorbida també. satges culturals. Constantment evolucionen És a dir, que els béns i els serveis dels ecosis- modificats pels focs, els humans, i el seu bes- temes poden ser alterats profundament. tiar i les seves eines. I ara, a més, pel canvi climàtic. La dinàmica dels nostres ecosiste- mes, gairebé tots seminaturals, es pot enten- B é n s i s e r v e i s d e l s e c o s i s t e m e s t e r re s t re s . dre com una sèrie de degradacions antro- Alteració pel canvi climàtic i gestió pogèniques i regeneracions subseqüents. De fet, tant la sobreexplotació com la protecció Des del punt de vista antròpic, els ecosis- completa poden dur a estadis inferiors de l’a- temes terrestres són sistemes multifuncionals, tractiu escènic i de la utilitat econòmica d’a- que compleixen tres grans tipus de funcions: quests ecosistemes terrestres. La introducció productives, ambientals i socials. En la seva d’estratègies d’ús multiple per a la gestió i funció productiva, subministren béns naturals rehabilitació dels ecosistemes terrestres renovables, com els aliments, les medecines, mediterranis requereix un gran esforç educa- els productes fusters i els no fusters (pastures, cional, de recerca i governamental per a donar suro, pinyes, caça, bolets, etc.). Entre les fun- esperança al futur desenvolupament d’alguns cions ambientals i ecològiques destaquen els d’aquests negligits i desolats ecosistemes serveis ecosistèmics prestats gratuïtament, terrestres com ara els matollars mediterranis i com el manteniment de la biodiversitat, la dels seus recursos en el marc dels canvis regulació de la composició atmosfèrica i del actuals de clima i usos del sòl. clima, la regulació dels cicles biogeoquímics, Heus ací alguns pensaments sobre cap on la conservació del sòl i de l’aigua (per ex. pre- sembla que hauria d’anar la gestió dels eco- venció de l’erosió), o l’emmagatzematge de sistemes terrestres en relació al canvi climàtic. 26
    • - En els propers anys, les polítiques d’afo- tual és dels especials perquè és un canvi restació d’espais agrícoles abandonats i de accelerat que s’està produint en poques reforestació de zones pertorbades haurien de dècades. I és important recordar que tots els tenir en compte les condicions que s’estan pro- canvis descrits en aquestes darreres dècades jectant per al futur immediat. Entre aquestes han tingut lloc amb un escalfament que és destaca la d’una decreixent disponibilitat hídri- només un terç o menys del previst per al segle ca com a conseqüència tant de la disminució que ve. Els models climàtics no són perfectes, de les precipitacions i/o l’augment de l’evapo- però la quasi unanimitat de tots ells, i el camí transpiració potencial com de la demanda més que estan seguint les temperatures fins ara, gran d’uns ecosistemes més actius. fan témer que poden ser encertats. És cert - La gestió dels espais forestals, i dels que haurem d’esperar a veure què ens porten naturals en general, ha d’incorporar una esca- els propers anys, i àdhuc podria arribar a pas- la de paisatge, on s’inclogui una planificació a sar que els models fallessin d’alguna manera gran escala que consideri la combinació d’es- (la màquina climàtica, i la vida són immensa- pais de tipus divers, així com el seu múltiple ment complexes, sovint no lineals), però de ús i l’efecte de les pertorbacions, com per moment, el que veiem és que la biosfera bate- exemple els incendis forestals. ga cada vegada amb més intensitat, perquè - La política de recerca i inventariat de una de les seves espècies, la humana, li pro- recursos hauria de fer un esforç en la quantifi- porciona recursos (CO2 i fertilitzants) i energia cació del carboni a la biomassa subterrània i (escalfament) de forma accelerada fins que als sòls, a més del de la biomassa aèria, ja actuï algun factor limitant: aigua, llum, conta- que aquestes dades són urgentment necessà- minació..., o canvis en el comportament dels ries, però escasses. humans..., forçats o lliures. Seria com a mínim - Per a pal·liar el canvi climàtic a través de poc intel·ligent esperar sense actuar a veure si més captació i menor pèrdua de CO2 s’hauria la calor, la sequera i les pluges torrencials d’actuar sobre l’aforestació i la reforestació desertitzen les nostres terres o la mar engoleix com s’ha assenyalat abans, i a més, s’hauria el delta de l’Ebre. d’allargar la immobilització del carboni en els productes forestals i protegir els sòls. Bibliografia - La gestió forestal hauria d’incorporar el canvi de condicions ambientals, per exemple DÍAZ-DELGADO, R., LLORET, F., PONS, X. i TERRA- quan es defineixen les intensitats d’interven- DAS, J. (2002). Satellite evidence of decrea- ció i la seva freqüència. Per exemple, reduir sing resilience in Mediterranean plant com- les densitats de rebrots en boscos d’alta den- munities after recurrent wildfires. Ecology, sitat s’ha vist com una manera efectiva de dis- 83: 2293-2303. minuir l’impacte de sequeres extremes. EMMET, B., BEIER, C., ESTIARTE, M., TIETEMA, A., - Per fer arribar al gran públic la problemà- KRISTENSE, H.L., WILLIAMS, D., PEÑUELAS, J., tica del canvi climàtic i els seus efectes i inte- SCHMIDT, I. i SOWERBY, I. (2004). The respon- raccions amb els ecosistemes terrestres, ses of soil processes to climate change: tenim el canvi fenològic com a eina fàcil i results from manipulation studies of shru- popular que mostra a tothom com el canvi blands across an environmental gradient. climàtic afecta la vida. També s’haurien d’a- Ecosystems, 7: 625-637. profitar esdeveniments com la sequera del LLORET, F., PEÑUELAS J. i ESTIARTE M. (2004). 1994 per conscienciar dels efectes d’una Experimental evidence of reduced diversity reducció d’aigua en els nostres ecosistemes. of seedlings due to climate modification in En aquests i en tots els altres termes esmen- a Mediterranean-type community. Global tats s’haurien de difondre les activitats de Change Biology, 10: 248-258. recerca en els mitjans de comunicació. També OGAYA, R., PEÑUELAS, J., MARTÍNEZ-VILALTA, J. i s’hauria de donar suport a les activitats de MANGIRÓN M. (2003). Effect of drought on comunicació (conferències, xerrades, etc.) on diameter increment of Quercus ilex, Philly- participin els actors implicats en la recerca i la rea latifolia, and Arbutus unedo in a holm gestió forestal i d’espais naturals. oak forest of NE Spain. Forest Ecology and Management, 180: 175-184. Instal·lats en el canvi PEÑUELAS, J. i FILELLA, I. (2001) Phenology: Responses to a warming world. Science, El nostre país, com el nostre planeta, com 294: 793-795. l’univers, està instal·lat en el canvi. Un canvi PEÑUELAS, J. i LLUSIÀ, J. (2003). BVOCs: Plant que en moltes ocasions durant la història de la defense against climate warming? Trends Terra ha estat espectacular, més que no pas el in Plant Science, 8: 105-109. que ara coneixem com “Canvi Global”. De Peñuelas, J., Filella, I. i Comas, P. (2002) totes maneres, molts d’aquests grans canvis Changed plant and animal life cycles from s’han produït a escala geològica, moltes 1952-2000. Global Change Biology, 8: vegades de milions d’anys, mentre que l’ac- 531-544. 27
    • STEFANESCU, C., PEÑUELAS J. i FILELLA, I. (2003) Aquest article es basa en l’informe que els Effects of climatic change on the pheno- autors varen elaborar sobre els sistemes natu- logy of butterflies in the northwest Medite- rals: Ecosistemes terrestres. a: J.E. Llebot ed., rranean Basin. Global Change Biology, 9: Informe sobre el canvi climàtic a Catalunya. 1494-1406. Institut Estudis Catalans, Barcelona, 2005. 28