Plantas de alta montaña mediterránea
¿Cómo enfrentarse al cambio global?

  Una oportunidad para que gestores y científico...
► Una riqueza biológica excepcional y un nivel alto de endemicidad

► Una diversidad de comunidades muy elevada

► Un nive...
Armeria caespitosa     Jurinea humilis         Allium schoenoprassum




Jasione centralis                              Th...
Diversidad de
Comunidades




                                       - cervunales y comundades higrófilas
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► En los medios: una verdad incómoda
Total precipitation during year

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► Utilización de inventarios fitosociológicos (Vittoz et al. 2009 GCB)

► Construcción de modelos bioclimáticos

► Simulac...
PN Peñalara

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Giménez-Benavides & Escudero 2007 New Phytologist.
► En condiciones adversas sencillamente no se llega a florecer




Giménez-Benavides & Escudero 2007 New Phytologist.
Año normal                             Año seco




García-Camacho & Escudero 2008 Plant Biology
García-Camacho & Escudero...
Aquí lo complicado
                                               parace ser el “front edge”




García-Camacho & Escudero...
Reclutamiento
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Giménez-Benavides & Escudero 2007 Ecogra...
Filtro ambiental:
Sequía de verano
Sequía de verano
Dos hermanas
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Giménez-Benavides et al. 2005. Ecological Research
Giménez-Benavides &
Escudero 2007 Annals Bot
Giménez-Benavides &
Escudero 2007 Annals Bot
•   Partición de la diversidad genética dentro y
    entre poblaciones a lo largo del gradiente
    ambiental. Se incluye ...
S2,4
            S1,3



                                                                         S4,4
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FRAGMENTACIÓN: Colutea hispanica en ambientes fragmentados




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Plasticidad de Colutea hispanica en ambientes fragmentados
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Centaurea hyssopifolia
       2 niveles de fragmentación
       2 de calidad del hábitat
       2 de disponibilidad de agu...
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              la calidad del     Degradación  ...
► Uso de fotos aéreas para
      seleccionar los fragmentos


    ► Seleccción de tres grandes y
           dos pequeños

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Matesanz, Escudero & Valladares 2009 Ecology
Long-term
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                                                 40 mm...
► Supervivencia mucho peor en
fragmentos pequeños y de mala calidad


► Crecimiento menor de las plantas de
         sitio...
Closed capitulum   Flowering capitulum   Mature capitulum   Open capitulum




                                           ...
► Éxito reproductivo menor en
   plantas de fragmentos de tamaño
       pequeño en los dos años



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Matesanz, Escuder...
Efectos transgeneracionales
……efectos en cascada
Pías, Matesanz, Escudero & Valladares 2009 J.
Ecology in press
► Menor porcentaje de germinación
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            ...
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Maternal plants                             Offspring seedlings
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Species interactions

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Estructura y dinámica de parches




                                                                 Key soil resource le...
BSCs: costras biológicas




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            ...
cambio global y
respuestas a nivel de
comunidad en BSCs

*Manipulación de
temperatura y agua
► Relación entre estructura y función.
                         Gradientes locales
            Diversidad microbiana, acti...
Facilitación a las
escalas
correspondientes
y funcionamiento
ecosistémico
Atlas medio
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Chile central                 Sierra Nevada
Manipulando en Alta
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                 U. Concepción
Necesitamos información
     1.- Comisiones mixtas entre técnicos de
         administración e investigadores.

  2.- Reaj...
Alguna posibilidad
1.- Redes de seguimiento a largo plazo y a todos los
              niveles de organización.

          ...
Más información de lo que hacemos y, sobre todo, un
      agradecimiento al trabajo de todos ellos




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3_Escudero Alcantara A Jornadas Cambio Global 09
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3_Escudero Alcantara A Jornadas Cambio Global 09

  1. 1. Plantas de alta montaña mediterránea ¿Cómo enfrentarse al cambio global? Una oportunidad para que gestores y científicos colaboremos Adrián Escudero
  2. 2. ► Una riqueza biológica excepcional y un nivel alto de endemicidad ► Una diversidad de comunidades muy elevada ► Un nivel de riesgo asociado al cambio muy elevado
  3. 3. Armeria caespitosa Jurinea humilis Allium schoenoprassum Jasione centralis Thymus penyalarensis Senecio boissieri Hieracium myriadenum Sempervivum Phyteuma vicentei subsp. paui hemisphaericum
  4. 4. Diversidad de Comunidades - cervunales y comundades higrófilas (N. stricta) - pastos crioturbados (F. curvifolia) >1900m - matorrales (C. oromediterraneus and J. communis subsp. alpina) 1900- 2100m - Pinares de P. sylvestris (1600- 1900m) - Bosques mixtos riparios (arroyos - Sabinares (J. thurifera) en sitios secos - Bosques deciduos Q. pyrenaica (800-1600m) - Bosques perennifolios Q. ilex and J. oxycedrus (400-900m) Cabezas de Hierro, 2280m, Junio 2001
  5. 5. ► En los medios: una verdad incómoda
  6. 6. Total precipitation during year y = -84,828x + 181762 25000 2 R = 0,1007 20000 Mean annual temperature Total precipitation y = 0,0395x - 71,954 15000 2 R = 0,4065 8 10000 7,5 5000 7 Lluvia Mean Temps 6,5 0 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 6 Year 5,5 5 Temperatura Days of snow cover during year y = -0,8691x + 1855,1 4,5 200 2 R = 0,1237 180 4 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 160 Days snow cover Year 140 120 100 80 60 Nieve 40 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 Year
  7. 7. ► º º ► º ►
  8. 8. ► Utilización de inventarios fitosociológicos (Vittoz et al. 2009 GCB) ► Construcción de modelos bioclimáticos ► Simulación de escenarios de climáticos futuros Modelos bioclimáticos 1. Situación actual Peltigerales 2. 70% P actual Escudero et al. In prep Martínez & Escudero 2006 Biol Cons Dorycnium pentaphyllum
  9. 9. PN Peñalara 2430 m 2250m 1975 m Giménez-Benavides & Escudero 2007 New Phytologist.
  10. 10. Giménez-Benavides & Escudero 2007 New Phytologist.
  11. 11. ► En condiciones adversas sencillamente no se llega a florecer Giménez-Benavides & Escudero 2007 New Phytologist.
  12. 12. Año normal Año seco García-Camacho & Escudero 2008 Plant Biology García-Camacho & Escudero 2009 Amer J. Bot
  13. 13. Aquí lo complicado parace ser el “front edge” García-Camacho & Escudero 2008 Plant Biology García-Camacho & Escudero 2009 Amer J. Bot
  14. 14. Reclutamiento medio por planta Giménez-Benavides & Escudero 2007 Ecography.
  15. 15. Filtro ambiental: Sequía de verano
  16. 16. Sequía de verano Dos hermanas
  17. 17. 2428 2256 m m 1976 m Giménez-Benavides & Escudero 2007 Annals Bot
  18. 18. Giménez-Benavides et al. 2005. Ecological Research
  19. 19. Giménez-Benavides & Escudero 2007 Annals Bot
  20. 20. Giménez-Benavides & Escudero 2007 Annals Bot
  21. 21. • Partición de la diversidad genética dentro y entre poblaciones a lo largo del gradiente ambiental. Se incluye la estructuración espacial a escalas muy pequeñas • De la estructura local a la regional • A lo largo de todo el área de distribución de la especie García, Iriondo y Escudero In prep.
  22. 22. S2,4 S1,3 S4,4 S3,3 S2,2 S1,2 S2,3 S3,4 S3,2 S4,3 Seedling Small Medium Large F2,1 S4,2 F3,1 F4,1 Giménez-Benavides & Escudero in prep
  23. 23. 1,05 50% Laguna Laguna Dos Hermanas Dos Hermanas 1 40% Median population growth rate 0,95 30% Individuals 0,9 20% 0,85 10% 0,8 0,75 0% 2003-04 2004-05 2005-06 Seedling Small Medium Large Extra-large Time intervals Stage classes Giménez-Benavides & Escudero in prep
  24. 24. FRAGMENTACIÓN: Colutea hispanica en ambientes fragmentados Fragmentos que varian de 1 a 200 individuos Reproducción durante 3 años, incluyendo la sequía extrema de 200 Seguimiento de depredación y de un depredador de semillas García-Rabasa, Gutiérrez especialista (I. iolas) y de otros generalista (L. boeticus) y Escudero 2008 Plant Ecol
  25. 25. Plasticidad de Colutea hispanica en ambientes fragmentados 0.6 0.25 Proportion of fruits with I.iolas eggs 0.2 0.4 *Efecto de fragmentación en 2003, pero Fruitset 0.15 no en 2004 y 2005 0.2 0.1 * Depredación más baja en 2003 (72 %) frente a casi el 100 % en los otros años. 0.05 * Densidad del especialista muy baja en 0 2003. 0 -600 -500 -400 -300 Isolation -200 -100 -600 -500 -400 -300 -200 -100 *Incidencia de generalista constante en Isolation el tiempo. Proportion of fruits with L. boeticus eggs 1 0.4 *Efecto de fragmentación paralelo en el 0.9 0.3 caso de los depredadores. Fruit predation 0.8 0.7 0.2 Ventana reproductiva y efecto 0.6 0.1 0.5 positivo de la fragmentación 0.4 0 1.- No hay limitación de -600 -500 -400 -300 -200 -100 -600 -500 -400 -300 -200 -100 Isolation Isolation polinizadores 2.- Caída de las poblaciones de especialistas
  26. 26. Centaurea hyssopifolia 2 niveles de fragmentación 2 de calidad del hábitat 2 de disponibilidad de agua Matesanz, Escudero & Valladares 2009 Ecology
  27. 27. Cambios en Estocasticidad ambiental la calidad del Degradación Fragmentación hábitat Catástrofes naturales Estocasticidad demográfica Disruptions Dispersal Estocasticidad genética Pollination Interspecific interactions Modificado de Lindenmayer & Fischer 2006.
  28. 28. ► Uso de fotos aéreas para seleccionar los fragmentos ► Seleccción de tres grandes y dos pequeños Matesanz, Escudero & Valladares 2009 Ecology
  29. 29. Matesanz, Escudero & Valladares 2009 Ecology
  30. 30. Long-term May median 40 mm 2005 PRECIPITATION 2005 Extremely ► El 2005 fue el Wet Very wet año más seco de la serie histórica Wet Los Normal acontecimientos Dry extremos son muy importantes Very dry Extremely dry Matesanz, Escudero & Valladares 2009 Ecology
  31. 31. ► Supervivencia mucho peor en fragmentos pequeños y de mala calidad ► Crecimiento menor de las plantas de sitios degradados
  32. 32. Closed capitulum Flowering capitulum Mature capitulum Open capitulum ► Avance significativo de las fenofases en los sitios degradados y en los tratamientos con poca agua.
  33. 33. ► Éxito reproductivo menor en plantas de fragmentos de tamaño pequeño en los dos años ► Matesanz, Escudero & Valladares 2009 Ecology
  34. 34. Efectos transgeneracionales ……efectos en cascada
  35. 35. Pías, Matesanz, Escudero & Valladares 2009 J. Ecology in press
  36. 36. ► Menor porcentaje de germinación procedentes de madres de tratamientos de sequía. ► Germinación más lenta de las semillas procedentes de madres de fragmentos más pequeños Pías, Matesanz, Escudero & Valladares 2009 J. Ecology in press
  37. 37. 1.0 Large fragment Small fragment Cumulative Proportion Surviving 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0 10 20 30 40 50 60 70 Days ► Las plántulas de madres de fragmentos más pequeños mueren más deprisa
  38. 38. Maternal plants Offspring seedlings Field conditions Common garden Fragmentation Habitat Water Fragmentation Habitat Water quality availability quality availability Survival Germination Growth Phenology Physiology Reproduction Necesidad de aproximaciones multifactoriales
  39. 39. Species interactions C-score Ecosystem function Environmental effects phosphatase c precipitation a c β-glucosidase mean a d temperature urease radiation a soil e compaction surface b water holding e roughness capacity b e slope soil C richness soil e respiration cover Other community properties Maestre, Escudero et al. 2009 Trans Philos Maestre, Escudero et al. 2008 Oikos
  40. 40. Estructura y dinámica de parches Key soil resource level (N and P) Surveyed interval Facilitation SEM Response Competition Senescency limit Patch size (indirect effect through biomass ) SECONDARY STAGE PIONEER STAGE Sedum brevifolium Thymus penyalarensis Jurinea humilis Coelocaulon aculeatum Festuca curvifolia Minuartia bigerrensis Silene ciliata Cetraria islandica Escudero et al. 2005 AAAR
  41. 41. BSCs: costras biológicas χ 2 = 1.3, P = 0.97 R2 = 0.23 Bootstrap P = 0.97 C-score RMSEA = 0.0, P = 0.98 Ecosystem function R2 = 0.08 phosphatase R2 = 0.40 environmental -0.26 β-glucosidase effects 0.42** R2 = 0.36 urease other Maestre, Escudero et al. 2009 Trans Philos community properties
  42. 42. cambio global y respuestas a nivel de comunidad en BSCs *Manipulación de temperatura y agua
  43. 43. ► Relación entre estructura y función. Gradientes locales Diversidad microbiana, actividad enzimática en suelo Evaluación de procesos ecosistémicos en ecosistemas semiáridos: una herramienta para adaptarse al cambio global
  44. 44. Facilitación a las escalas correspondientes y funcionamiento ecosistémico
  45. 45. Atlas medio Argentina Chile central Sierra Nevada
  46. 46. Manipulando en Alta montaña Lohen Cavieres U. Concepción
  47. 47. Necesitamos información 1.- Comisiones mixtas entre técnicos de administración e investigadores. 2.- Reajuste de objetivos científicos a la carta 3.- Ayuda para conseguir financiación (no se trata que el órgano competente financie sino de trabajar juntos para conseguirla) 4.- Puesta al día de los avances mediante herramientas adecuadas: Revistaecosistemas.net; Remedinal.org; Globimed.org
  48. 48. Alguna posibilidad 1.- Redes de seguimiento a largo plazo y a todos los niveles de organización. 2.- Manipulación experimental 3.- Gestión adaptativa con incorporación de información científico/técnica generada por investigadores y técnicos 4.- Libre acceso a la información y conexión con todo tipo de redes. Experiencia de investigadores en ese sentido.
  49. 49. Más información de lo que hacemos y, sobre todo, un agradecimiento al trabajo de todos ellos www.escet.urjc.es/biodiversos

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