{"id":61749,"date":"2011-03-24T12:03:02","date_gmt":"2011-03-24T11:03:02","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/biodiversidad\/?p=61749"},"modified":"2011-03-24T12:03:51","modified_gmt":"2011-03-24T11:03:51","slug":"vunerabildad-y-resiliencia-de-los-ecosistemas-forestales-al-cambio-climatico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/biodiversidad\/2011\/03\/vunerabildad-y-resiliencia-de-los-ecosistemas-forestales-al-cambio-climatico\/","title":{"rendered":"Vunerabildad y resiliencia de los ecosistemas forestales al cambio clim\u00e1tico"},"content":{"rendered":"

Autores: Dr. Miguel A. Zavala<\/a>, Dra. Marta Benito-Garz\u00f3n, Natalia Vizca\u00edno-Palomar, Paloma Ruiz Benito. Grupo CIFOR-INIA<\/a>, Programa REMEDINAL-2
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Durante los \u00faltimos a\u00f1os diferentes modelos han puesto de relieve la vulnerabilidad de los ecosistemas forestales ib\u00e9ricos al cambio clim\u00e1tico<\/strong> con reducciones importantes en la distribuci\u00f3n potencial de las principales especies en un escenario de creciente aridificaci\u00f3n (Benito Garz\u00f3n et al., 2008). No obstante los ecosistemas presentan numerosos procesos a diferentes niveles de organizaci\u00f3n biol\u00f3gica que pueden conferir resiliencia al sistema<\/strong> en su conjunto. As\u00ed, la evoluci\u00f3n por selecci\u00f3n natural, la plasticidad fenot\u00edpica, la migraci\u00f3n o la sucesi\u00f3n secundaria entre otros, son procesos que pueden resultar en ajustes del sistema a las nuevas condiciones clim\u00e1ticas incluyendo una nueva configuraci\u00f3n espacial y estructural de las comunidades. Estos mecanismos no obstante est\u00e1n ausentes de la mayor\u00eda de modelos ecol\u00f3gicos<\/strong> tales como los modelos de distribuci\u00f3n\u00a0 de especies (SDM) o los DGVM (Dynamic Global Vegetation Models), con lo que los que los niveles de vulnerabilidad\u00a0 predichos presentan una gran incertidumbre.<\/p>\n

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Fig 1 (Autor: Ricardo Alia; poblaciones de Pinus pinaster en Sierra C\u00f3mpeta, M\u00e1laga). La adaptaci\u00f3n local y la plasticidad son elementos esenciales para comprender la respuesta de las especies forestales tales como el pino negral al cambio clim\u00e1tico (Benito-Garz\u00f3n et al. 2011).<\/figcaption><\/figure>\n

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El ec\u00f3logo Simon Levin<\/a>, de la Universidad de Princeton, en su libro \u201cFragile Dominion<\/em>\u201d (Levin, 1999) desgrana diversos mecanismos que justifican la idea de los ecosistemas y a la biosfera como sistemas adaptativos complejos<\/strong>, donde en ocasiones procesos de retroalimentaci\u00f3n a diferentes niveles funcionales pueden conferir una cierta capacidad de ajuste y regulaci\u00f3n m\u00e1s all\u00e1 del individuo como unidad de selecci\u00f3n natural. El pasado Noviembre organizamos en Madrid (CIFOR-INIA) una reuni\u00f3n de la acci\u00f3n COST<\/a> TERRABITES<\/a> \u201cThe Terrestrial Biosphere in the Earth System<\/em>\u201d<\/a> que pretende mejorar desde una perspectiva europea nuestro estado de conocimiento sobre los modelos acoplados clima-biosfera y su proyecci\u00f3n futura (ver detalles de la reuni\u00f3n en https:\/\/sites.google.com\/site\/madridwg3\/home<\/a>). Uno de los principales objetivos fue el de alcanzar un consenso y un mayor entendimiento de los principales procesos adaptativos que tienen lugar en los ecosistemas terrestres a diferentes niveles de organizaci\u00f3n para su incorporaci\u00f3n en los modelos actuales de din\u00e1mica de la vegetaci\u00f3n (DGVM).<\/p>\n

La reuni\u00f3n formaba parte del grupo de trabajo de modelizaci\u00f3n<\/strong> y en ella participamos 14 cient\u00edficos europeos especializados en distintas \u00e1reas de conocimiento, que iban desde el estudio de la plasticidad fenot\u00edpica hasta procesos de retroalimentaci\u00f3n negativa en las relaciones f\u00edsicas atm\u00f3sfera-biosfera. Dividimos los niveles de discusi\u00f3n en gen\u00e9tico, individual, poblacional, comunidades, ecosistemas y biosfera, y en cada uno de ellos intentamos discutir cuales eran los procesos principales que estaban implicados en el funcionamiento del sistema y la necesidad o no de incorporar estos procesos en los DGVM que existen actualmente.<\/p>\n

La reuni\u00f3n comenz\u00f3 con la presentaci\u00f3n de una nueva versi\u00f3n de DGVM<\/strong> presentada de la mano de Stephen Higgins<\/a> (Universidad de Goethe, Functional Plant Geography Group, Alemania). En su modelo, \u00abadaptive-DGVM\u00bb (a-DGVM; Scheiter & Higgins, 2009), la fenolog\u00eda y la acumulaci\u00f3n de carbono por las plantas son procesos que se adaptan a las condiciones del ambiente. Por ejemplo, en el a-DGVM, la fenolog\u00eda es un car\u00e1cter pl\u00e1stico que puede verse modificado por los cambios en la disponibilidad de agua y en la temperatura. Adem\u00e1s, su modelo es capaz de simular las relaciones entre la fenolog\u00eda y la acumulaci\u00f3n de carbono en las plantas para escenarios de cambio clim\u00e1tico y que suponen tanto un aumento de CO2<\/sub> como de temperatura.<\/p>\n

Posteriormente se pas\u00f3 a discutir los distintos niveles de la biosfera y los procesos m\u00e1s importantes que act\u00faan en cada uno de ellos. En el nivel gen\u00e9tico, la plasticidad fenot\u00edpica y la adaptaci\u00f3n local fueron centrales tanto en las presentaciones como en la discusi\u00f3n posterior, destacando la importancia de \u00a0la variabilidad que presentan las especies en la supervivencia frente al cambio clim\u00e1tico<\/strong>. En este nivel pudimos contar con la presencia de Josep Pe\u00f1uelas<\/a> (CREAF-CEAB, Unidad de Cambio Global, Espa\u00f1a) que nos mostr\u00f3, entre otros, los resultados experimentales realizados en su grupo que ponen de manifiesto la velocidad de la adaptaci\u00f3n de las especies a cambios clim\u00e1ticos (Jump et al., 2008), adem\u00e1s de los cambios fenol\u00f3gicos que han sufrido las especies en los \u00faltimos 15 a\u00f1os. El profesor Pe\u00f1uelas destac\u00f3 que, aunque tiene que haber un l\u00edmite en la capacidad de adaptaci\u00f3n fenol\u00f3gica, parece que ese l\u00edmite podr\u00eda no haberse alcanzado aun. Adem\u00e1s de la importancia de los procesos adaptativos de las especies, el Dr. Pe\u00f1uelas nos habl\u00f3 de las posibles consecuencias del aumento de la frecuencia de periodos de sequ\u00eda en los bosques ib\u00e9ricos, en los cuales ya se ha detectado un aumento de defoliaci\u00f3n y de mortalidad (Carnicer et al., 2011). Sylvain Delzon<\/a> (Universidad de Burdeos, Francia) y Oskar Franklin<\/a> (IIASA, Austria) nos hablaron de la plasticidad fenot\u00edpica desde el punto de vista experimental y te\u00f3rico respectivamente. As\u00ed, el Dr. Delzon present\u00f3 sus resultados experimentales en plasticidad fenot\u00edpica de Fagus sylvatica<\/em> y Quercus petraea<\/em> obtenidos para diferentes poblaciones del pirineo franc\u00e9s (Vitasse et al., 2010). Tras medir el desfronde durante dos a\u00f1os consecutivos en cinco sitios experimentales a distintas temperaturas los experimentos revelaron una gran plasticidad en el desfronde (m\u00e1s de 5 dias\/\u00baC). El Dr. Franklin resumi\u00f3 los procesos de plasticidad en un contexto de modelizaci\u00f3n. Mediante simulaciones demostr\u00f3 la importancia de incluir la plasticidad en modelos que intentan conocer las respuestas de los bosques frente al cambio clim\u00e1tico<\/strong>, al mismo tiempo que remarcaba la necesidad de conocer cuantitativamente como est\u00e1 controlada la plasticidad (Franklin et al., 2009; Franklin, 2007).<\/p>\n

En el nivel individual y poblacional, los procesos demogr\u00e1ficos juegan un papel destacable en la organizaci\u00f3n del sistema<\/strong>, y pueden tener efectos decisivos en la supervivencia de los organismos frente al cambio clim\u00e1tico (Doak & Morris, 2010; Jongejans et al., 2010). Por nuestra parte presentamos los resultados recientemete publicados en donde parametrizamos SDM (\u00abSpecies Distribution Models\u00bb) con datos de ensayos de procedencia de Pinus pinaster<\/em> y P. sylvestris<\/em> y que plasman la importancia de incorporar la plasticidad fenot\u00edpica y la adaptaci\u00f3n local de las especies en los modelos de nicho<\/strong> (Benito Garz\u00f3n et al., 2011). El nivel de comunidad se discuti\u00f3 largamente, ya que las interacciones entre especies pueden variar con el cambio clim\u00e1tico y no se conoce bien como se podr\u00e1n reorganizar las relaciones entre especies. En este nivel pudimos disfrutar de las aproximaciones te\u00f3ricas realizadas por Peter van Bodegom<\/a> (Universidad de Amsterdam, Faculty of Earth and Science, Holanda), que contextualiz\u00f3 las estrategias vitales de las plantas orden\u00e1ndolas en ejes de variaci\u00f3n de los caracteres respecto a las variables ambientales (Ord\u00f3\u00f1ez et al., 2010). Esta aproximaci\u00f3n resulta especialmente \u00fatil a la hora de calibrar los DGVM, permitiendo la incorporaci\u00f3n de la adaptaci\u00f3n de dichos caracteres a cambios en el ambiente. El Dr. van Bodegom remarc\u00f3 la importancia de considerar adem\u00e1s de los cambios clim\u00e1ticos las perturbaciones de los ecosistemas<\/strong> e incorporar estas perturbaciones en los DGVMs.<\/p>\n

En la discusi\u00f3n relativa al nivel de ecosistema y de biosfera se puso de manifiesto la retroalimentaci\u00f3n que existe entre la atmosfera y la vegetaci\u00f3n<\/strong> y la regulaci\u00f3n que existe entre ambas gracias a las ponencias de \u00a0Victor Brovkin<\/a> (Max Planck Institute for Meteorology, Alemania) y Christian Reick (Max Planck Institute for Meteorology<\/a>, Alemania y coordinador de la acci\u00f3n COST TERRABITES) que, desde el punto de vista de las ciencias atmosf\u00e9ricas, completaron la visi\u00f3n integradora a la que el workshop aspiraba.<\/p>\n

La reuni\u00f3n fue sobre todo un punto de partida para contemplar la resiliencia como una propiedad emergente m\u00e1s que como un proceso de regulaci\u00f3n \u00abtop-down\u00bb<\/strong>. En particular, se trat\u00f3 de compilar y ordenar ideas en torno al grado de complejidad m\u00ednimo necesario para incluir algunos de estos mecanismos en los DGVM actuales con el fin de comprender mejor las posibles consecuencias del cambio clim\u00e1tico sobre los ecosistemas terrestres.<\/p>\n

REFERENCIAS<\/strong><\/p>\n

Benito Garz\u00f3n M, Alia R, Robson MT, Zavala MA. 2011. Intra-specific variability and plasticity influence potential tree species distributions under climate change. Global Ecology and Biogeography. En prensa.<\/p>\n

Benito Garz\u00f3n M, S\u00e1nchez de Dios R, Sainz Ollero H. 2008. Effects of climate change on the distribution of the Iberian tree species. Applied Vegetation Science 11: 169-178.<\/p>\n

Carnicer J, Coll M, Ninyerola M, Pons X, Sanchez G, Pe\u00f1uelas J. 2011. Widespread crown condition decline, food web disruption, and amplified tree mortality with increased climate change-type drought. PNAS<\/p>\n

Doak DF, Morris WF. 2010. Demographic compensation and tipping points in climate-induced range shifts. Nature 467: 959-962.<\/p>\n

Franklin O. Aokl K. Seidi R. 2009. A generic model of thinning and stand density effects on forest growth, mortality and net increment. Annals of Forest Science 66: 815.<\/p>\n

Franklin O. 2007. Optimal nitrogen allocation controls tree responses to elevated CO2. New Phytologist 174: 811-822.<\/p>\n

Jogejans E, de Kroon H, Tuljapurkar S, Shea K. 2010. Plant populations track rather than buffer climate fluctuations. Ecology Letters 13: 736-743.<\/p>\n

Jump AS, Pe\u00f1uelas J, Rico L, Ramallo E, Estiarte M, Martinez-Izquierdo JA, Lloret F. 2008. Simulated climate change provokes rapid genetic change in the Mediterranean shrub Fumana thymifolia<\/em>. Global Change Biology 14: 637 \u2013 643.<\/p>\n

Levin SA. 1999. Fragile dominion: complexity and the commons<\/em>. Reading (MA): Perseus Books.<\/p>\n

Ord\u00f3\u00f1ez JC, van Bodegom PM, Witte, J-P M, Bartholomeus RP\u00a0; van Hal JR, Aerts R. 2010. Plant strategies in relation to resource supply in mesic to wet environments: does theory mirror nature? The American Naturalists 175: 2-17.<\/p>\n

Scheiter S. and\u00a0 Higgins S. 2009. Impacts of climate change on the vegetation of Africa: an adaptive dynamic vegetation modelling approach. Global Change Biology 15: 2224-2246.<\/p>\n

Vitasse Y, Bresson CC, Kremer A, Michalet R, delzon S. 2010. Quantifying phenological plasticity to temperature in two temperate tree species. Functional Ecology 24: 1211-1218.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Autores: Dr. Miguel A. Zavala, Dra. Marta Benito-Garz\u00f3n, Natalia Vizca\u00edno-Palomar, Paloma Ruiz Benito. Grupo CIFOR-INIA, Programa REMEDINAL-2 Durante los \u00faltimos a\u00f1os diferentes modelos han puesto de relieve la vulnerabilidad de los ecosistemas forestales ib\u00e9ricos al cambio clim\u00e1tico con reducciones importantes en la distribuci\u00f3n potencial de las principales especies en un escenario de creciente aridificaci\u00f3n (Benito Garz\u00f3n et al., 2008). No obstante los ecosistemas presentan numerosos procesos a diferentes niveles de organizaci\u00f3n biol\u00f3gica que pueden conferir resiliencia al sistema en su conjunto. As\u00ed, la evoluci\u00f3n por selecci\u00f3n natural, la plasticidad fenot\u00edpica, la migraci\u00f3n o la sucesi\u00f3n secundaria entre otros, son procesos\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":172,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[1],"tags":[661,6832,6831,2394,6835],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/biodiversidad\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/61749"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/biodiversidad\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/biodiversidad\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/biodiversidad\/wp-json\/wp\/v2\/users\/172"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/biodiversidad\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=61749"}],"version-history":[{"count":8,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/biodiversidad\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/61749\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":61814,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/biodiversidad\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/61749\/revisions\/61814"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/biodiversidad\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=61749"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/biodiversidad\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=61749"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/biodiversidad\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=61749"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}