L’evolució d’un matoll en condicions d’escalfament nocturn i disminució de precipitacions (Fitosociologia mediterrània, 20/2017)

Els models climàtics prediuen que els ecosistemes mediterranis semiàrids patiran encara més la limitació d’aigua degut a una major recurrència de les sequeres, unida a un augment de la temperatura mitjana, particularment de la temperatura mitjana nocturna. És sota aquesta premissa, que el grup de Josep Peñuelas de la Unitat d’Ecologia Global, de Bellaterra, realitza estudis experimentals i de monitorització a zones de matoll del Parc Natural del Garraf. En un article tot just acceptat a la revista Global Change Biology, Daijun Liu et al. estudien els canvis en l’estructura d’un matoll en el decurs d’un experiment de 17 anys, amb escalfament nocturn (augment de 0,6ºC de la temperatura mitjana nocturna) o augment de la sequera (reducció del 40% de la precipitació).

Erica multiflora

“Erica multiflora” (Garraf, 13 de gener del 1995). El bruc d’hivern és una de les dues espècies dominants de les parcel·les experimentals de la Unitat d’Ecologia Global del CREAF al Garraf

Un experiment de disset anys

El grup de Josep Peñuelas, de la Unitat d’Ecologia Global del CREAF-CSIC-UAB, col·labora de fa temps amb el grup de Yang Xiaohong, del Laboratori Clau de Ciència d’Horticultura de les Regions Muntanyoses del Sud, de Chongqing, adscrit al Ministeri xinès d’Educació i a la Universitat del Sud-Oest. Liu Daijun treballa ara a Bellaterra i és qui encapçala aquest estudi sobre el desplaçament en l’estructura de la comunitat botànica dels matolls experimentals de la Unitat al Garraf. L’estudi el signen també Marc Estiarte i Romà Ogaya, a banda de Yang i de Peñuelas.

Globularia alypum

”Globularia alypum” (Garraf, 13 de gener del 1995). La foixarda és la segona espècie més abundant en les parcel·les experimentals de la Unitat d’Ecologia Global del CREAF al Garraf

En el marc del projecte de recerca VULCAN, sobre la vulnerabilitat d’ecosistemes de matolls en Europa sota el canvi climàtic, la Unitat d’Ecologia Global seleccionà unes parcel·les a les muntanyes del Garraf. Les parcel·les es corresponien a camps abandonats a la darreria del segle XIX, una zona amb superfície de sòl contínua, que contrasta a la situació general del massís, amb sòls molt prims i discontinus. La zona seleccionada patí grans incendis els estius del 1982 i el 1994. A començament de la dècada actual, la regeneració de la vegetació ja cobria un 50-60% de la superfície, i assolia una altura màxima de 70 cm.

El Garraf, el març del 2015

En iniciar l’experiment, doncs, era una zona de matoll corresponent als primers estadis de la regeneració forestal. La temperatura anual mitjana era de 14,5ºC (7ºC de mitjana al gener i 22ºC de mitjana al juliol), amb una precipitació anual de 575 mm. Una de les parcel·les fou sotmesa a un augment de la temperatura mitjana nocturna de 0,6ºC. Una altra ho fou a una sequera, consistent en una reducció de la precipitació del 40%.

Les espècies més abundants a les parcel·les són el bruc d’hivern (Erica multiflora) i la foixarda (Globularia alypum). Entre les altres espècies, les de major presència, són el llentiscle (Pistacia lentiscus), l’argelaga blanca (Ulex parviflorus), la botja blanca (Dorycnium pentaphyllum), la botja gran (Fumana ericoides), el romer blanc (Helianthemum syriacum), el fenalet (Brachypodium phoenicoides) o la carcera (Ampelodesmos mauritanica).

Els efectes de l’escalfament i de la sequera

Tant en la parcel·la exposada a l’escalfament nocturn com a la parcel·la exposada a la reducció de les precipitacions exhibeixen una menor riquesa d’espècies en comparació amb les parcel·les control. En el cas de l’escalfament, això es deu a una reducció en l’abundància d’herbes. En el cas de la sequera, no tan sols hi ha una reducció de l’abundància d’herbes sinó també de plantes llenyoses.

En la parcel·la exposada a la sequera del 40% hom registra una menor diversitat de comunitat, manifestada també en una davallada de l’índex de Pielou, és a dir que unes poques espècies suposen la major part de la comunitat.

Les espècies herbàcies són les més afectades per aquestes dues condicions experimentals. Les espècies llenyoses, és a dir les arbustives, les resisteixen millor i, en alguns casos, s’hi registra fins i tot un augment. En termes relatius, la riquesa i abundància de les espècies arbustives augmenta en la condició de sequera i, en menor grau, d’escalfament. Escalfament i sequera, doncs, condueixen a uns matolls més arbustius.

L’escalfament experimental produeix canvis en la composició de la comunitat vegetal. L’espècie més abundant, Erica multiflora recula en favor del romaní (Rosmarinus officinalis).

La sequera experimental també redueix l’abundància d’Erica multiflora, però ho fa en favor de Globularia alypum.

Les condicions ambientals durant l’experiment

En un experiment com aquest no és possible controlar totes les variables experimentals. Però el fet de disposar de dades d’aquestes variables pot ajudar a valorar el seu impacte. L’índex estandarditzat d’evaporació-transpiració (SPEI) en l’hivern-primavera i en l’estiu correlaciona fortament amb els canvis de biodiversitat experimentats en les parcel·les (biodiversitat comunitària, canvis de grups funcionals, desplaçaments en composició). Això s’explica perquè el matoll primerenc és especialment sensible a la limitació d’aigua, especialment en èpoques de sequera extrema.

Períodes naturals de sequera extrema viscuts al llarg d’aquests 17 anys s’han sumat, doncs, a les intervencions experimentals d’escalfament nocturn o de sequera induïda. L’escalfament climàtic i la sequera associada poden, doncs, accelerar la reducció de la diversitat en ecosistemes de matolls, particularment de les espècies herbàcies. Experiments com el de Liu et al. ajuden a quantificar aquests impactes i a fer prediccions sobre la funcionalitat ecosistèmica i els serveis ecosistèmics en les properes dècades.

Lligams:

Shift in community structure in an early-successional Mediterranean shrubland driven by long-term experimental warming and drought and natural extreme droughts. Daijun Liu, Marc Estiarte, Romà Ogaya, Xiaohong Yang, Josep Peñuelas. Glob Chang Biol. Doi: 10.1111/gcb.13763 (2017).

Arxivat a Ciència i Tecnologia
%d bloggers like this: