Clima i distribució geogràfica del cirerer d’arboç a Portugal: passat i futur (Fitogeografia mediterrània, 02/2019)

Cada estiu, i de vegades més enllà de l’estiu, arriben notícies de paorosos incendis forestals a Portugal. Deixant de banda altres factors, s’assenyala un canvi climàtic caracteritzat per unes temperatures elevades i una reducció de la precipitació. Això condueix a una elevació del risc d’incendi, amb el consegüent impacte sobre la vegetació. Aquesta setmana apareix a les pàgines de PLoS One un article encapçalat per Maria Margarida Ribeiro, de l’Institut Politècnic de Castelo Branco, que ofereix una modelització bioclimàtica de la distribució del cirerer d’arboç (Arbutus unedo L.) en tres moments del cicle de glaciacions: el darrer màxim glacial, l’holocè central i els anys 2050-2070. El medronheiro és una espècie emblemàtica a Portugal: del medronho se’n fan molts derivats, dels quals té especial rellevància l’aguardente de medronho, que arriba a constituir la principal font d’ingrés dels propietaris forestals. És integrant de màquies i alzinar, en els quals constitueix un important membre de la flora escleròfil·la, ben adaptada a l’eixutesa i relativament resistent al foc. A Portugal també se l’aprecia com a planta per a campanyes d’aforestació, particularment per tallar el monocultiu de pins i eucaliptus que tan sovint s’associen amb els incendis forestals més greus. Ribeiro et al. han partit de la distribució del cirerer d’arboç en 318 parcel·les d’acord amb nou atributs ambientals (set variables bioclimàtica més el pendent i l’altitud). Amb les dades de WorldClim han modelitzat la distribució de l’arboç en el mig del darrer període glacial i en el mig de l’actual període interglacial, obtenint un resultat que coincideix amb previs estudis genètics i paleontològics. Amb aquestes dades, també, i d’acord amb dos escenaris d’emissió de gasos d’efecte hivernacle (RCP 4,5 i 8,5) han modelitzat els canvis de distribució per als anys 2050 i 2070. Així prediuen una reducció de l’hàbitat de l’arboç al sud de Portugal, alhora que les regions muntanyenques del centre i del nord del país esdevindrien refugis per a aquesta espècie. En certa forma, és la situació inversa a la del passat màxim glacial, quan l’arboç trobà refugi especialment al sud i en la zona litoral del centre. Ribeiro et al. extrauen d’aquestes prediccions una sèrie de consells per a la política i la gestió forestals.

Cirerer d'arboç (Arbutus unedo)

Fulles de cirerer d’arboç. Tant les fulles com els fruits han despertat interès per la presència de compostos bioactius amb propietats antioxidants

L’arboç, espècie mediterrània

Maria Margarida Ribeiro és genètica forestal. És membre del Departamento de Recursos Naturais e Desenvolvimento Sustentável de l’Escola Superior Agrária de l’Instituto Politecnico de Castelo Branco (IPCB). També ho és del Centro de Recursos Naturais, Ambiente e Sociedade (CERNAS) de l’IPCB, i del Centro de Biotecnologia de Plantas da Beira Interior, a la Quinta de Senhora de Mércules (Castelo Branco). Alhora, és investigadora del Centre de Recera Forestal de l’Escola d’Agricultura de la Universitat de Lisboa, a Tapada da Ajuda.

Luís Quinta-Nova és membre del Departamento de Recursos Naturais e Desenvolvimento Sustentável de l’IPCB, així com del CERNAS.

Catarina Gavinhos és membre del Departamento de Recursos Naturais e Desenvolvimento Sustentável de l’IPCB.

Teresa Albuquerque és membre de l’Escola Superior de Tecnologia de l’IPCB, així com del Centre de Recerca Forestal de la Universitat de Lisboa.

Sílvia Ribeiro treballa al Centro de Investigação em Agronomia, Alimentos, Ambiente e Paisagem, de l’Instituto Superior de Agronomia, a Tapada da Ajuda.

Maria Margarida Ribeiro, Sílvia Ribeiro, Catarina Gavinhos, Luís Quinta-Nova i Teresa Albuquerque conceberen aquesta recerca. Les dades foren procurades per M. M. Ribeiro, Natália Roque (del Departamento de Recursos Naturais de l’IPCB), S. Ribeiro i Albuquerque. L’anàlisi formal la feren M. M. Ribeiro, Roque, S. Ribeiro, Isabel Castanheira (del Departamento de Recursos Naturais i del CERNAS de l’IPCB), Albuquerque i Saki Gerasis (del Departament de Recursos Naturals i Enginyeria Ambiental de la Universitat de Vigo). En la investigació participaren M. M. Ribeiro, S. Ribeiro, Albuquerque i Gerassis.

La recerca es finançà a través de projectes de M. M. Ribeiro, Albuquerque i S. Ribeiro de las Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT), així com d’un projecte compartit per M. M. Ribeiro, Castanheira i Quinta-Nova. Correspongué a M. M. Ribeiro la supervisió del treball. El redactat originari el feren M. M. Ribeiro, S. Ribeiro, Albuquerque i Gerassis. En la revisió d’aquest redactat participaren M. M. Ribeiro, Roque, S. Ribeiro, Gavinhos, Castanheira, Quinta-Nova, Albuquerque i Gerassis. El text arribà a PLoS el 13 de març del 2018, i l’edició recaigué en Ben Bond-Lamberty, del Pacific Northwest National Laboratory. La versió definitiva fou acceptada el 17 de desembre, i publicada el 9 de gener.

La Regió Mediterrània, en termes generals, és una de les més afectades pel canvi climàtic en termes d’augment de les temperatures. Portugal no és una excepció, i hom preveu que aquest canvi climàtic comporti una migració dels hàbitats de les espècies de sud cap a nord, i de l’interior cap al litoral. Els boscos de les zones interiors del sud són els més amenaçats. Una d’aquestes amenaces la constitueixen els incendis forestals, la probabilitat dels quals augmenta en climes més càlids i més secs (hom calcular que el risc es podria triplica i quintuplicar en el curs del segle XXI en les regions mediterrànies). Per al sector forestal l’escenari es preocupant: disminució de la productivitat, augment del risc d’incendis, augment del risc de plagues i malalties, etc. Aquest impacte econòmic, alhora, promou l’abandonament forestal.

Quan Ribeiro et al. feien l’estudi tenien en ment les estatístiques del 2017, amb la crema de més de 400 mil hectàrees. Les xifres d’àrea cremada per superfície total són més greus a Portugal que en cap altre país de l’Europa del Sud. És clar que a això no només hi contribueix el clima, sinó també altres factors humans, com la substitució d’alzinar en favor de màquies i terrenys agrícoles, que han provocat la fragmentació i degradació d’àrees naturals.

Ribeiro et al. han triat com a subjecte d’estudi el cirerer d’arboç (Arbutus unedo L.) en tant que espècie típicament mediterrània i ben difosa per tot Portugal. Es tractat d’aplicar-hi models de nítxol ecològic que consideren les preferències i toleràncies a factors abiòtics d’una espècie a diferents condicions que reprodueixen la història climàtica i el futur immediat.

El nítxol ecològic de l’arboç és limitat per temperatures de congelació o per una eixutesa estival considerable. S’estén a una altura de fins a 1200 metres per damunt del nivell del mar. Cobreix diferents tipus de sòls, des de silicis a calcaris, sempre que no siguin terrenys inundats. La capacitat de rebrotar el fa resistent a la pressió d’herbívors i de focs. Ara bé, per poder reproduir-se necessita que no li facin ombra, de manera que s’estén particularment en zones no aptes per als arbres de grans dimensions o que tan sols tinguin un estrat arbustiu.

Dades i model

Ribeiro et al. han extret dades de l’Inventário Florestal Nacional (IFN) del 2006 i del Sistema de Información de la Vegetación Ibérica y Macaronésica (SIVIM). També utilitzen dades de l’estudi sobre l’estructura genètica de l’arboç que publicaren el 2017. Comptat i debatut, es tracta d’una base de dades 90.425 parcel·les, definides pels centroides d’una graella d’1 km2, de les quals n’hi ha 318 on és present el cirerer d’arboç.

Per a les dades ambientals:
– l’altitud procedeix del Digital Elevation Model (DEM) del Global Multi-resolution Terrain Elevation Data 2010.
– el pendent fou computat d’acord amb les dades d’altitud.
– la base de dades WorldClim 1.4 ofereix 21 variables climàtiques, començant per les temperatures màximes i mínimes. A diferents resolucions, ofereix estimacions del clima del passat.

Ribeiro et al. destriaren com a més rellevants per a la presència d’arboç en una parcel·la set atributs bioclimàtics:
– 1. La temperatura màxima (tmax), és a dir la temperatura màxima entre les mitjanes mensuals.
– 2. La temperatura mínima (tmin), és a dir la temperatura mínima entre les mitjanes mensuals.
– 3. La temperatura mitjana anual.
– 4. El rang tèrmic diürn mitjà, mesurat com la mitjana de les diferències mensuals entre temperatura màxima i mínima.
– 5. La temperatura màxima del mes més càlid.
– 6. La temperatura mitjana del trimestre més sec.
– 7. L’estacionalitat de la precipitació, estimada com a coeficient de variació.

A aquestes set variables, Ribeiro et al, afegiren l’altitud i el pendent. El pendent és essencialment rellevant, perquè un pendent prou elevat com per impedir la formació d’un estrat arbori afavoreix la presència de l’arboç en reduir els seus competidors.

Les dades paleoclimàtiques procedeixen del Community Climate Sustem Model (CCSM4). Ribeiro et al. trien el màxim glacial que tingué lloc fa 22.000 anys, i el període central de l’holocè, fa uns 6.000 anys.

Per a les condicions futures contemplen dos escenaris de “Representative Concentration Pathways”, el de 4,5 i el 8,5 mesurats en W·m-2. Com a punts fixen l’any 2050 i l’any 2070.

L’hàbitat potencial del cirerer d’arboç fou modelat amb el programa Maxent 3.4.1. Aquest model de nítxol d’entropia màxima ofereix com a resultat una distribució de probabilitat.

L’evolució de l’hàbitat potencial del cirerer d’arboç

Ribeiro et al. comproven la robustesa dels models utilitzats. Per a la predicció dels models de Maxent la variable més rellevant és l’estacionalitat de la precipitació (que contribueix en un 40%), seguida del pendent (32%), l’atitud (8%), el rang tèrmic diürn mitjà (6%) i la temperatura mínima (5%).

Els escenaris futurs contemplats en aquesta modelització prediuen una reducció en l’àrea potencial de l’arboç en les regions meridionals, alhora que un relatiu augment en les zones septentrionals. Però el còmput global és una reducció per al 2050, que en l’escenari més moderat, l’RCP 4,5 seria de l’11% de la superfície, i en l’escenari RCP 8,5 arribaria al 20%. Si hom considera tan sols l’àrea de Portugal al sud del riu Tejo, aquesta reducció és del 37% en l’escenari RCP 4,5.

Els models assenyalen que les regions muntanyenques, particularment les del nord de Portugal, constituirien en el 2050-2070 un “refugi” pel cirerer d’arboç. Ara bé, en aquests refugis, l’arboç haurà de competir amb usos agroramaders i amb altres espècies forestals.

Els canvis en les àrees d’hàbitat potencial de l’arboç es deuen sobretot a la major estacionalitat de les precipitacions. Per a l’arboç una variabilitat estacional de les precipitacions superior al 67% seria especialment perjudicial.

Durant el darrer màxim glacial, que tingué lloc fa 22.000 anys, l’àrea d’hàbitat potencial de l’arboç en l’actual Portugal era molt més reduïda. La zona amb més probabilitat de l’espècie llavors era al nord de Portugal i, en menor grau, a la regió muntanyenca de l’est i del centre. Al sud del riu de Tejo també hi ha altres zones favorables a l’espècie, en la Serra de São Mamede i en la Serra de Monchique.

En l’Holocè central, fa 6.000 anys, l’àrea d’hàbitat potencial de l’arboç era superior a la del període glacial però encara inferior a la situació actual. Les àrees més favorables eren al sud del país i en l’àrea litotal central (Serra da Estrela).

Prediccions i consells

L’hàbitat del cirerer d’arboç és influït particularment per l’estacionalitat de les precipitacions (preferint valors del 60-67%) i pel pendent (prefereix penya-segats, pendents i afloracions rocalloses). S’associa a l’alzinar, però especialment al marges de l’alzinar i a les fases de successió prèvies al clímax de l’alzinar. Gorges relativament càlides, de sòls oligotròfics i en serres litorals serien, doncs, un espai favorit per a l’arboç, relativament protegit de competidors.

El canvi climàtic, en augmentar l’estacionalitat de les precipitacions, perjudica l’hàbitat potencial de l’arboç, i en qüestió de tres-cinc dècades hi hauria una reducció considerable d’aquesta àrea al sud del riu Tejo. La Serra de Monchique, a l’oest d’Algarve, un dels refugis actuals d’aquesta espècie, s’hi veuria amenaçada.

La tendència, doncs, seria a un desplaçament cap al nord de l’hàbitat de l’arboç, augmentant la seva presència en les àrees muntanyenques del centre i del nord i en la regió de Lisboa. Però aquesta tendència exigiria a l’arboç una capacitat de dispersió que es veuria limitada per la competència amb altres espècies forestals i a altres usos del sòl (particularment, pastures). La dispersió de les llavors del cirerer d’arboç a gran distància és dependent de l’activitat d’ocells que s’alimenten de les seves cireres (els “medronhos”).

Un factor a favor de l’arboç és la seva plasticitat fenotípica. Això l’ajuda a adaptar-se a diferents situacions de disponibilitat d’aigua.

M. M. Ribeiro és una bona coneixedora de l’estructura genètica del cirerer d’arboç a Portugal. Ha contribuït a l’estudi de l’ADN cloroplàstic d’aquesta espècie que, com que és d’herència materna exclusiva, informa dels llinatges femenins. Les dades paleobotàniques, a través de fòssils de carbó de fa 20.000 anys, indiquen que durant el darrer període glacial l’arboç era present efectivament a Estremadura. Les dades genètiques indiquen que aquesta i altres regions de la Mediterrània Occidental actuaren com a refugis d’aquesta espècie durant el Pleistocè, ja que les zones costaneres de la Península Ibèrica era menys glaciades que l’interior o que altres zones d’Europa.

Amb l’entrada en el període interglacial, l’arboç perdé terreny en el nord, empès per l’extensió de les alzines i els roures. Tan sols resistí en les àrees de major pendent, com semblen indicar els estudis palinològics. Però, globalment, l’arboç va poder sortir dels seus refugis de l’era glacial, i ocupar zones del Portugal centre-occidental.

Per a Ribeiro et al. les estratègies de conservació per al futur hauran d’integrar el coneixement sobre els desplaçaments climàtics en l’espai i sobre els mecanismes de dispersió. Posen participar accent en la situació de les serres del sud, on actualment el cirerer d’arboç assoleix la major concentració, i on la cultura de l’arboç és més desenvolupada. Reduccions en aquesta espècie empitjoraran encara més les perspectives econòmiques de les explotacions forestals del sud, de forma que caldran mesures específiques per conservar-la.

Lligams:

Bioclimatic modeling in the Last Glacial Maximum, Mid-Holocene and facing future climatic changes in the strawberry tree (Arbutus unedo L.). PLoS One 14: e0210062 (2019).

 

Arxivat a Ciència i Tecnologia

Podeu escriure el vostre comentari aquí:

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out /  Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out /  Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out /  Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out /  Canvia )

S'està connectant a %s

Aquest lloc utilitza Akismet per reduir els comentaris brossa. Apreneu com es processen les dades dels comentaris.

%d bloggers like this: