EL VALOR DE LOS ESPACIOS PROTEGIDOS DE MONTAÑA EN UN
  ESCENARIO DE CAMBIO CLIMÁTICO Granada 13-15 Mayo 2009




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Tendencia climática
Tendencia climática
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- Estimaciones de cambios en la
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comunidades

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CAMBIOS EN LA
DISTRIBUCIÓN DE ESPECIES
     Y COMUNIDADES
Cambios en la distribución de las
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Se espera que en algunos países se hayan perdido más
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En Europa, los cambios más importantes en la diversidad de especies se
esperan en la transición entre las regiones Mediter...
Distribuciones idóneas de especies
    forestales de la península Ibérica
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Distribuciones idóneas de especies
 forestales de la península Ibérica
               Pinus sylvestris




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“Take-away” message


    Es posible estimar para las
  diferentes especies qué zonas
serán climáticamente idóneas en el
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Zonas de montaña
  Cambios en la distribución altitudinal
Montseny (Barcelona)     Fagus sylvatica (haya)




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La continuidad territorial posibilita el
     reajuste de la distribución




   Modelo estadístico del número de
especies...
Dispersión y rango altitudinal




               Colwell et al 2008, Science 322: 258-261
Briófitos de Canarias
+1ºC equivaldría a una migración de + 200 m




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Briófitos de Tenerife

      +1ºC equivaldría a una migración de + 200 m

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Preservación de corredores en los
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NO GRADUALIDAD DE LOS
      CAMBIOS:
  EVENTOS EXTREMOS
Respuestas no-lineales en el reclutamiento




Yukon, Canada




                         Danby & Hik J. Ecol 2007
Respuestas ecofisiologicas no-lineales

              Sequía - Cavitación




  (Martínez-Vilalta & Piñol)
Predicciones de cambio
“...la temperatura media podría aumentar entre 1.4ºC y 5.8ºC
    hasta 2100 dependiendo de los esce...
Proyecciones de episodios extremos
                   Promes Model (UCLM) “nested” in HadAM3




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Los eventos de sequía extrema pueden producir
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La recurrencia de las sequías
  disminuye la resistencia y
produce pulsos de mortalidad


Rebrotada 1985        Rebrotada ...
Coge el mensaje y corre....

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escenario climático no tienen por qué
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Sequía y diversidad de especies
  A mayor diversidad de especies, mayor resistencia, ya que
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Cruzando los datos de la anomalía de NDVI (años
    secos como 2003 respecto a la serie normal) y de los
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Lloret et al. Ecology




La hipotesis funcionaria en
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Conclusiones

El papel de la diversidad de especies ante el impacto
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Coge el mensaje y corre....

La diversidad de especies garantiza una
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Gestión silvícola preventiva
• ¿Se puede mejorar la supervivencia si la
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Tendencia climática
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Los episodios de sequía aumentan la
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• Los episodios de
  sequía se
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Pérdidas de suelo
Las lluvias intensas, episódicas tienden a aumentar
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         1960-1991


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Efecto de la recurrencia de incendios


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Proyecciones futuras (2071-2100)
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Proyecciones futuras (2071-2100)
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Los incendios se harán más frecuentes
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Necesitamos conocer
  los cambios en el
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GESTIONAR EL CAMBIO!
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En las zonas de montaña estos cambios se
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distribución espacial)

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Gracias!!
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5_Lloret Maya F Jornadas Cambio Global 09

  1. 1. EL VALOR DE LOS ESPACIOS PROTEGIDOS DE MONTAÑA EN UN ESCENARIO DE CAMBIO CLIMÁTICO Granada 13-15 Mayo 2009 Efectos del cambo climático sobre la vegetación y la dinámica del fuego Francisco Lloret
  2. 2. Tendencia climática
  3. 3. Tendencia climática 10 Actual emissions: CDIAC Actual emissions: EIA 9 450ppm stabilisation CO2 Emissions (GtC y-1) 650ppm stabilisation A1FI 8 A1B A1T Atmospheric CO2 A2 7 B1 B2 6 5 1990 1995 2000 2005 2010 Temperature (°C) Sea Level Rise (cm) 1970 1980 1990 2000 2010 Raupach et al 2007, PNAS; Rahmsdor et al. 2007, Science
  4. 4. - Estimaciones de cambios en la distribución de especies y comunidades - No gradualidad de los cambios: eventos extremos - Incendios forestales y cambio climático
  5. 5. CAMBIOS EN LA DISTRIBUCIÓN DE ESPECIES Y COMUNIDADES
  6. 6. Cambios en la distribución de las especies Se espera que en algunos países se hayan perdido más de 50 especies en 2100. En Israel, se espera que con un calentamiento de 1.5ºC los biomas mediterráneos se desplacen 300-500 km hacia el norte y suban 300-600 m en altitud (Israel Min. Env., 2000) Impacto del cambio climático en el número de especies vegetals en 2100 (EEA, 2005)
  7. 7. En Europa, los cambios más importantes en la diversidad de especies se esperan en la transición entre las regiones Mediterránea y Euro-Siberiana (Thuiller et al., 2005)
  8. 8. Distribuciones idóneas de especies forestales de la península Ibérica • Modelos a partir de distribuciones actuales (IFN3) y Atlas Climático Digital • Proyección a partir de Escenarios climáticos y los modelos de distribución • Proporcionan información de las áreas de idoneidad futura, pero hay otros factores que restringen la distribución real: • gestión • dispersión • interacciones bióticas • otras perturbaciones
  9. 9. Distribuciones idóneas de especies forestales de la península Ibérica Pinus sylvestris actual 2050-2080 Tª: 13.6ºC Tª: 16.8ºC Hadley Center escenario A2
  10. 10. “Take-away” message Es posible estimar para las diferentes especies qué zonas serán climáticamente idóneas en el futuro
  11. 11. Zonas de montaña Cambios en la distribución altitudinal Montseny (Barcelona) Fagus sylvatica (haya) Límite superior Límite inferior Peñuelas et al. Glob Chan Biol
  12. 12. La continuidad territorial posibilita el reajuste de la distribución Modelo estadístico del número de especies vegetales que perderían su área de distribución climática en ausencia de corredores
  13. 13. Dispersión y rango altitudinal Colwell et al 2008, Science 322: 258-261
  14. 14. Briófitos de Canarias +1ºC equivaldría a una migración de + 200 m Lloret & Mancebo
  15. 15. Briófitos de Tenerife +1ºC equivaldría a una migración de + 200 m 100 350 Lowland biotic attrition 300 Lowland biotic attrition Range-shift gaps Range-shift gaps 80 250 60 200 150 40 100 20 50 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 100 200 300 400 500 600 700 800 Elevation Shift Elevation Shift Lloret & Mancebo
  16. 16. Coge el mensage y corre... Preservación de corredores en los gradientes altitudinales
  17. 17. NO GRADUALIDAD DE LOS CAMBIOS: EVENTOS EXTREMOS
  18. 18. Respuestas no-lineales en el reclutamiento Yukon, Canada Danby & Hik J. Ecol 2007
  19. 19. Respuestas ecofisiologicas no-lineales Sequía - Cavitación (Martínez-Vilalta & Piñol)
  20. 20. Predicciones de cambio “...la temperatura media podría aumentar entre 1.4ºC y 5.8ºC hasta 2100 dependiendo de los escenarios climáticos...” Eventos climaticos extremos sequías lluvias … 2050
  21. 21. Proyecciones de episodios extremos Promes Model (UCLM) “nested” in HadAM3 Sánchez et al. Glob Plan Change (2004)
  22. 22. Los eventos de sequía extrema pueden producir patrones espaciales discontínuos Serralada litoral catalana (Quercus ilex, Erica arborea) Quercus ilex Erica arborea 80 80 Schist 70 Breccia * 70 * * * * * 60 * * 60 (% green leaves) Canopy survival (% green leaves) Canopy survival 50 * 50 * * 40 * 40 30 30 20 20 10 10 0 0 Pedritxes Pedritxes Rellinars Rellinars Morelles Morelles Girbau Girbau Mosset Mosset Caus Caus • Los eventos de sequía interaccionan con el sustrato geológico y producen un mosaico de seca del dosel forestal Lloret et al. Glob Change Biol 2004
  23. 23. La recurrencia de las sequías disminuye la resistencia y produce pulsos de mortalidad Rebrotada 1985 Rebrotada 1985 Débil Fuerte Muerto Débil Fuerte 1995
  24. 24. Coge el mensaje y corre.... Los ajustes de la vegetación al nuevo escenario climático no tienen por qué darse de forma gradual, sino que en algunos casos se producirán de forma rápida, asociados a eventos extremos (sequías,incendios)
  25. 25. Sequía y diversidad de especies A mayor diversidad de especies, mayor resistencia, ya que hay mas probabilidades de encontrar alguna especies resistente Verano 2003 Anomalía NDVI Anomalía Evapotranspiracion potencial
  26. 26. Cruzando los datos de la anomalía de NDVI (años secos como 2003 respecto a la serie normal) y de los inventarios forestales, considerando el clima de la localidad Riqueza de especies leñosas Anomalia NDVI (IFN3)
  27. 27. Lloret et al. Ecology La hipotesis funcionaria en ecosistemas mediterraneos: el impacto es mayor en bosques mas pobres Pero no en formaciones de distribucion centroeuropea, en las que el impacto es mayor en bosques mas ricos en especies
  28. 28. Conclusiones El papel de la diversidad de especies ante el impacto climatico varia segun el contexto biogeografico y el sentido de la perturbacion: - en ecosistemas que han evolucionado en condiciones mas similares a las nuevas limitaciones ambientales, la diversidad reduce el impacto, pero … - en ecosistemas que se han constituido en condiciones diferentes pueden acumularse proporcionalmente mas especies sensibles a las nuevas condiciones climaticas
  29. 29. Coge el mensaje y corre.... La diversidad de especies garantiza una menor vulnerabilidad, ..... pero Nos hemos de preparar para combinaciones de especies a las que no estamos acostumbrados
  30. 30. Respuesta a eventos climáticos extremos: sequías Decaimiento de bosques de pino albar en su límite de distribución Pinus sylvestris Pre-Pirineo Lleida (2007)
  31. 31. La defoliación / mortalidad se produce por la contribución de diferentes factores (Galiano, Martínez-Vilalta, Lloret)
  32. 32. muérdago tamaño 2.5 competencia y = 0.0083x + 0.7394 R2 = 0.0815 Total basal area (m2) 2 1.5 1 0.5 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Canopy defoliation (%)
  33. 33. Gestión silvícola preventiva • ¿Se puede mejorar la supervivencia si la densidad (área basal) del bosque se ajusta previamente? mortalidad área basal
  34. 34. El reemplazamiento de comunidades se produce cuando hay un desajustes entre la mortalidad y la regeneración de las diferentes especies Regeneración Mortalidad
  35. 35. Los eventos de sequía pueden favorecer matorrales mediterráneos y ralentizar la sucesión control tratamientos (sequía, calentamiento)
  36. 36. 7 r = 0,521 Doñana 6 5 4 3 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Cubierta seca (%) (Lloret, Díaz-Delgado) matorral sabinar
  37. 37. Buscando mecanismos estabilizadores Procesos a microescala: banco de semillas 18 ĖREES OBERTES + SOTA VEGETAC 16 ĖREES OBERTES 14 SOTA VEGETACIī 12 10 8 6 4 2 0 CONTROL SEQUERA ESCALFAMENT Tratamientos La sequía continuada disminuye el banco de semillas en las zonas abiertas pero no bajo la vegetación (del Cacho, Lloret, et al.)
  38. 38. METODOLOGIA RESULTATS Retroalimentación estructura espacial - reclutamiento Cambio climático – Incremento de la aridez Incremento de zonas sin vegetación Disminución del banco de semillas de especies de vida corta Disminución del banco de semillas en claros de vegetación
  39. 39. INCENDIOS FORESTALES Y CAMBIO CLIMATICO
  40. 40. Tendencia climática Aumento de las Temperaturas diarias (entre 0.35 y 0.27ºC para las temperaturas anual y estival por década en el Levante español) Temperatura media diaria Precipitación mínima ETP humedad relativa diaria Aumento de la evapotranspiración y disminución de la humedad del aire estival
  41. 41. Catalunya 100 A Number of days 80 60 El número de días con 40 alto riesgo climático de 20 0 incendios ha 1940 1950 1960 1970 1980 1990 Year aumentado a lo largo 10 6 B Area burnt (ha) del siglo XX 10 5 10 4 10 3 10 2 0 20 40 60 80 100 número de días superando un valor Number of days preestablecido del índice I87mod (Canadá) temperatura máxima diaria 32% de la variabilidad de la humedad relativa mínima superfície incendiada se explica velocidad del viento máxima por el número de días con alto riesgo
  42. 42. NW America - La estación de incendios ha - La Temp. media de primavera- aumentado 78 días verano ha aumentado 0.9ºC - La duración media de los - La nieve se funde 1-4 semanas antes grandes incendios ha aumentado de 7.5 a 37.1 días Área quemada (ha) Déficit de humedad Westerling et al. Science 2006
  43. 43. Los episodios de sequía aumentan la acumulación de combustible • Los episodios de sequía se multiplican en diferentes tipos de St Llorenç (Barcelona) comunidades: matorrales, encinares, pinares Doñana
  44. 44. Pérdidas de suelo Las lluvias intensas, episódicas tienden a aumentar Estacionalidad lluvias 1960-1991 Importancia de lluvias intensas después del incendio -las pérdidas de suelo después de eventos torrenciales pueden ser hasta 100 veces superiores en zonas quemadas (De Luis et al 2003) - después del fuego, una lluvia torrencial que ocurre cada 10 años produce inundaciones que ocurrirían cada 100-200 años (Ticino, Suiza) (Conedera et al 2003) (De Luis et al. For Ecol Manag 2001)
  45. 45. Efecto de la recurrencia de incendios Densidad Pinus halepensis ha -1 5 104 Altura (cm) Densidad 160 4 4 10 Reproductivos *** 140 1 Fuego 2 Fuegos 3 104 120 Horizontes orgánicos *** (t / ha) 100 2 104 20 n = 16, p = 0.006 80 1 104 15 60 34% 19% 40 0 * 10 20 1 Fuego 2 Fuegos 1 Fuego 2 Fuegos 0 5 n = 16, p = 0.028 Arbóreo Arbustivo Herbáceo 0 L,F H
  46. 46. Proyecciones futuras (2071-2100) Aumentarán los episodios largos de alto riesgo de incendio Escenarios con emisiones de gas moderadas-altas emisiones de gas bajas- moderadeas Moriondo et al 2006 Climate Research
  47. 47. Proyecciones futuras (2071-2100) Augmento del riesgo en zonas de montaña que hasta ahora tenian riesgo bajo Escenarios con emisiones de gas moderadas-altas emisiones de gas bajas-moderadas Moriondo et al 2006 Climate Research
  48. 48. El cambio climático está aumentando el riesgo de incendios en ecosistemas, como los de montaña, que hasta ahora era poco afectados
  49. 49. Los incendios se harán más frecuentes en zonas donde hasta ahora eran raros y con vegetación más vulnerable Fire-sensitive species 0.4 Mediterranean Moister * Proportion of species ** 0.3 ** 0.2 No Fire * Fire 0.1 0 <20 -20 to 0 0 to 20 >20 Thornthwaite index incendios de Cataluña central
  50. 50. Alpes Suiza Incendios Vegetación SIN INCENDIOS ACTUAL Intervalo de rotación 2070-2100 Altitud (m) Altitud (m) Scumacher & Bugman 2006, Glob Change Biol
  51. 51. Registros paleohistóricos indican cambios en la vegetación sensible al fuego (Alpes) Abies alba carbón (Tinner et al. J. Ecol. 1999)
  52. 52. Necesitamos conocer los cambios en el régimen de incendios en zonas de montaña y la vulnerabilidad / resiliencia de sus especies
  53. 53. GESTIONAR EL CAMBIO!
  54. 54. El cambio climático comportará cambios en la vegetación que pueden ser locales y rápidos a partir de episodios extremos (sequías, incendios) Valorizar las formaciones menos estructuradas (matorrales, dehesas)
  55. 55. En las zonas de montaña estos cambios se manifestarán claramente debido al gradiente altitudinal. LAS ZONAS DE MONTAÑA REPRESENTARAN REFUGIOS Favorecer las migraciones: corredores altitudinales
  56. 56. Reforzar los mecanismos estabilizadores: - estructura de la comunidad (densidad, distribución espacial) - diversidad de grupos funcionales Gestionar los incendios en las zonas de montaña y en ecosistemas sensibles (evitar incendios de copa, aumentar el conocimiento de su sensibilidad)
  57. 57. Gracias!!
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