Canvi global: Implicació de l’Ésser Humà

en els canvis ambientals Jornada II: Canvi climàtic:

impactes, vulnerabilitat i adaptació

9 de novembre del 2017, Sant Cugat del Vallès

Conservatori de música Victòria dels Àngels

http://www.uab.cat/

http://globalecology.creaf.cat/ http://www.creaf.cat/ http://www.csic.es/web/guest/home#

• El terme canvi global defineix el

conjunt de canvis ambientals afectats

per l'activitat humana, amb

especial referència a canvis en els

processos que determinen el funcionament

del sistema Terra.

• El canvi climàtic es refereix a l'efecte de l'activitat humana sobre el sistema climàtic global, que sent conseqüència del canvi global afecta, al seu torn, a altres processos fonamentals del funcionament del sistema Terra (Duarte et al., 2006).

Quins canvis?

TRENDS in Plant Science Vol.8 No.3 March 2003

Conductors del Canvi Global Canvis en els Usos del sòl

Fertilització amb N

Augment del CO2

Augment dels gasos D’efecte hivernacle

Augment dels compostos volàtils orgànics

(?) Augment de la termotolerància de les plantes

Escalfament Climàtic

- albedo

Fotorespiració

+

Augment dels aerosols Derivats dels VOCBs

+

Augment de la vida útil del metà i la producció d'O3

Efecte hivernacle directe Dels BVOC

Alliberament del calor latent per condensació

d'aigua

Interaccions…complexitat dels canvis.

• La Terra ha experimentat canvis molt més intensos que els que s'acosten i comencen a manifestar-se.

• Hi ha dos característiques del canvi global que fan que els canvis associats siguin únics en la història del planeta:

• (1) la rapidesa amb la que aquest canvi està tenint lloc, amb canvis notables (e.g. en concentració de CO2 atmosfèrica) en espais de temps tan curts per a l'evolució del planeta com dècades (les taxes de canvis en sistemes claus del sistema Terra en l'actualitat sobrepassen freqüentment les registrades en el passat.); i

• (2) el fet que una única espècie, l'Homo sapiens sigui el motor de tots aquests canvis (---> Antropocè, Crutzen i Stoermer 2000).

• Producció local/efecte global: S'inclouen en aquest terme aquelles activitats que, tot i que exercides localment, tenen efectes que transcendeixen l'àmbit local o regional per afectar el funcionament global del sistema Terra (Duarte et al., 2006).

• Canvis progressius o accelerats?

Canvi climàtic

Pujada de temperatures

Assecades

Inundacions

…els models preveuen que la producció ecosistèmica neta dels nostres ecosistemes terrestres baixi de 4-8 Mg C ha-2 any-1 a 0-6 a finals de segle, tot i que en aquest darrer cas resulta d’una producció primària bruta i una respiració total quasi 60% més grans que en l’actualitat, com a resultat d’un increment anual del CO2 atmosfèric d’un 1%, i de la temperatura de 0.04 C i d’una disminució de 0.03 % de la pluja, valors conservadors entre les previsions de l’IPCC (2014).

S'estima que es pot produir una elevació del nivell del mar entre 0,09 m i 0,88 m des de 1990 a 2100.

L'escalfament climàtic és una realitat en la qual estem ja plenament immersos i que la seva consideració com a especulació o com a procés futur encara per arribar només pot endarrerir l'adopció de mesures d'adaptació i mitigació i, amb això, agreujar els impactes d'aquest important problema. Duarte et al., 2006.

Els models indiquen un escalfament que podria anar des d’1ºC a prop de 6ºC cap 2100, molt més gran que el ja observat en el segle XX i que de produir-se seria, probablement, el més intens dels últims 10.000 anys.

Canvi en les relacions Biosfera-Atmosfera

(composició de l’aire).

Diagrama de les substàcies químiques i procesos de transport relacionats amb la composició química de l’atmosfera.

Importància dels COVBs en les relacions planta-animal i planta-planta I els efectes negatius dels contaminants antropogènics i desequilibris que aquests provoquen en l’estequiometria atmosférica.

Farré-Armengol, G., Peñuelas, J., Li, T., Yli-Pirilä, P., Filella, I., Llusia, J., Blande, J.D. 2016. Ozone degrades floral scent and reduces pollinator attraction to flowers. New Phytologist, (2016) 209: 152–160. doi: 10.1111/nph.13620

L'exposició a l'ozó no només degrada aromes florals, sinó que també canvia ràtios de compostos en una barreja d'olors. Les proves de comportament van revelar que l'aroma floral es va reduir en el seu atractiu als pol·linitzadors després d'haver estat exposats a 120 ppb O3 a més de 4,5 m distància. Els resultats combinats de les anàlisis químiques i les respostes conductuals dels pol·linitzadors suggereixen clarament que les altes concentracions d'ozó tenen impactes negatius significatius en la pol·linització reduint la distància sobre la qual els pol·linitzadors poden detectar senyals olfactives florals.

Canvi en la distribució de les espècies biològiques (biodiversitat, invasions, extincions, plagues, alteració en la migració dels boscos).

El 10% de les espècies exòtiques catalogades a Catalunya són invasores

Les espècies exòtiques de Catalunya segons el grup d’organismes al que pertanyen. Font: EXOCAT

Estat de les 1.132 espècies catal·logades com a exòtiques presents a Catalunya. Font: EXOCAT

La tortuga de Florida (Trachemys scripta elegans) és un rèptil que ja fa temps que ha esdevingut invasor a Catalunya. Autor: Brent Myers (CC BY 2.0)

El coipú (Myocastor coypus) és un mamífer invasor que darrerament està augmentant al nord-est de Catalunya. Autora: U-ichiro Murakami (CC BY-SA 2.0)

Els ocells i les papallones són indicadors claus per mesurar la pèrdua de biodiversitat

Segons un estudi amb participació del CREAF, les poblacions d’ocells o de papallones que viuen en habitats oberts s’han vist perjudicades per la pèrdua successiva de prats o matollars. Les que viuen en àrees boscoses, en canvi, s’han vist afavorides. Aquestes variacions van relacionades amb els canvis de paisatge que ha sofert Catalunya i el conjunt del mediterrani en les darreres dècades. 11 de novembre 2015

PEÑUELAS J., SARDANS J., LLUSIÀ J., OWEN S., SILVA J., NIINEMETS Ü. 2010. Higher allocation to low cost chemical defenses in invasive

species of Hawaii. Journal of Chemical Ecology 36: 1255-1270. DOI 10.1007/s10886-010-9862-7.

Vàrem estudiar el contingut en compostos del metabolisme secundari (fenols, tanins i terpens) de fulles d’unes 35 espècies tropicals al·lòctones i foranies de Hawaïi i vàrem establir una relació entre la capacitat invasiva i el contingut d’aquestes substàncies. Com més invasiva és una espècie més compostos d’aquest conté. L’estratègia d’aquestes espècies és la velocitat de creixement, capacitat reproductiva i la defensa enfront els herbívors i la competència contra altres plantes (donada per aquestes substàncies i les altres estratègies mencionades).

OTERO I., BOADA M., BADIA A., PLA E., VAYREDA J., SABATÉ S., GRACIA C., PEÑUELAS J. 2011. Loss of water availability and stream biodiversity under land abandonment and climate change in a Mediterranean catchment (Olzinelles, NE Spain). Land Use Policy 28: 207-218.

Es van estudiar els efectes de l'augment de la coberta forestal després de la

despoblació i l'abandó de la terra i un augment de la temperatura en l'escolament

d'una conca mediterrània i en les espècies de fauna aquàtica i semicúltica (la vall

d'Olzinelles, NE Espanya ).

La ràtio mensual d'escorrentia-precipitacions és ara un 15% inferior a 30 anys

enrere

La disminució observada en el flux d'aigua ha provocat la desaparició de les

espècies de cranc blanc (Austropotamobius pallipes), el Barbel meridional (Barbus

meridionalis), el chub (Squalius cephalus), l'anguila europea (Anguilla anguilla) i la

vall d'aigua meridional (Arvicola sapidus).

A l'escala de la riera, s'han de conservar i estendre els estanys que mantenen l'aigua

durant tot l'any per millorar el seu potencial per mantenir poblacions d'espècies

aquàtiques i semiaquàtiques.

Canvi en els recursos i disponibilitat de l’aigua (sobreexplotació dels recursos, distribució de les

pluges, sobrexplotació dels freàtics).

En les últimes dècades la humanitat s'ha conscienciat de la necessitat imperativa de preservar els recursos hídrics, evitant desaprofitaments i sobretot evitant la seva contaminació. S'està molt lluny encara d'aconseguir un ús racional d'aquests recursos naturals que si bé són, en part, renovables, es corre el perill que l'increment del seu ús i la contaminació superin la capacitat regeneradora

L'AIGUA és essencial per a la supervivència i el benestar humans, i és important per a molts sectors de l'economia. Els recursos hídrics es troben repartits de manera desigual a l'espai i el temps, i sotmesos a pressió a causa de les activitats humanes. Com satisfer una demanda en constant augment? Resum del 2n Informe de les Nacions Unides sobre el desenvolupament dels recursos hídrics al món: L'aigua, una responsabilitat compartida

La distribució dels recursos hídrics, pensant només en l'aigua dolça disponible per al consum humà és molt variable de regió a regió. En l'extrem més crític, en algunes parts de l'Orient Mitjà, les disponibilitats estan entorn de 136 litres per habitant i per dia. En l'altre extrem, en zones humides i poc poblades la disponibilitat supera els 274 m3 per habitant i per dia

El Segre cada cop porta menys aigua El mal model, el canvi d’usos del sòl, la intensificació de l’agricultura, els embassaments i la reducció de la precipitació anual han provocat la reducció del cabal del riu Segre. Aquest fet obliga a replantejar l’ús i la gestió dels recursos hídrics a la conca. 2 de setembre 2016

Vicente-Serrano, S.M., Pla, E., Pascual, D,. et al. Effect of reservoirs on streamflow and river regimes in a heavily regulated river basin of Northeast Spain. (2016). Catena. DOI: 10.1016/j.catena.2016.03.042

Només el 0.55% del total de l’aigua dolça i el 0,01% de l’aigua total de la Terra

és disponible per abastir els ecossitemes.

El canvi climàtic, independentment de considerar-se de caràcter androgen o no, sembla augmentar les pressions existents sobre els recursos hídrics, per exemple a les zones que ja sofreixen escassetat d'aigua. Les glaceres terrestres i de muntanya estan retrocedint més ràpidament en els últims anys. Els fenòmens meteorològics extrems derivats de l'escalfament global, com les tempestes i inundacions, es tornen més freqüents i greus. No obstant això, basant-se en els coneixements actuals, els científics només poden fer prediccions generals sobre l'impacte del canvi climàtic sobre els recursos hídrics. Un dels recursos hídrics clarament afectats pel canvi climàtic són les glaceres. Els científics porten temps observant que les glaceres terrestres i de muntanya estan retrocedint, tendència que s'ha accelerat considerablement en els últims anys. Per exemple, es preveu que cap a 2100 la majoria de les glaceres del Tibet podrien haver-se fos. I si al principi es va pensar que l'aigua alliberada podria beneficiar a les zones àrides del nord i de l'oest de la Xina, sembla que el vessament addicional s'evapora abans d'arribar als agricultors afectats per la sequera riu avall.

(abandonament de conreus, urbanitzacions…), i transformacions del paisatge.

Peñuelas J., Ciais P., Canadell JG., Janssens I., Fernandez-Martinez M., Carnicer J., Obersteiner M., Piao S., Vautard R., Sardans J. (2017). Shifting from a fertilization-dominated to a warming-dominated period. Nature Ecology & Evolution, DOI: 10.1038/s41559-017-0274-8

Un nou estudi publicat a Nature Ecology and Evolution revela que l’abundància de CO2 a l’atmosfera ja no té el potent efecte fertilitzant que tenia fins ara sobre la vegetació. El reverdiment que s’havia observat els darrers anys s’està frenant i això farà que els nivells de CO2 a l’atmosfera pugin, que augmentin per tant les temperatures i que hi hagi canvis en el clima cada cop més severs

En els darrers 50 anys, l’extensió de cultius de la província de Barcelona s’ha reduït en un 40%, a favor del bosc (que ha crescut un 20%) i de la superfície urbanitzada, que s’ha triplicat (ha crescut un 330%). 1 d'octubre 2014

Els canvis en la ramaderia tradicional han provocat que s’expandeixin els boscos dels Pirineus

Aitor Ameztegui, Lluís Coll, Lluís Brotons and Josep M. Ninot. (2015) Land-use legacies rather than climate change are driving the recent upward shift of the mountain tree line in the Pyrenees. Global Ecology and Biogeography. DOI: 10.1111/geb.12407

…el límit del bosc ha pujat cap amunt de la muntanya una mitjana de 40 metres i la disminució de la pressió ramadera n’és un dels principals causants. Contràriament al que s’ha cregut fins ara, el canvi climàtic jugaria un paper molt menys important.

Canvi en la freqüècia i distribució dels incendis

(relació amb el canvi climàtic i usos del sòl).

…la manca de recursos per a l’extinció i el fet que hi hagi zones especialment inaccessibles i abandonades on és molt difícil extingir el foc i fer-ne una prevenció adequada…

Mapa mundial d’incendis (1996-2006), Font: Krawchuk M.A., et al. (2009) Global Pyrogeography: the Current and Future Distribution of Wildfire. PLosOne. DOI 10.1371/journal.pone.0005102

Simulació de la distribució mundial d’incendis pel periode 2070-2099. El color verd indica una disminució de la probabilitat de patir incendis, i el color vermell indica un augment. Font: Krawchuk M.A.,

et al. (2009). GLobal Pyrogeography: the Current and Future Distribution of Wildfire. PLosOne. DOI: 10.1371/journal.pone.0005102

Canvi per l’acumulació de residus generats per l’activitat humana (contaminació del medi ambient).

Contaminacions del medi ambient • Terra, mar i aire…i més enllà.

Segons l’Agència de Residus de Catalunya, Al Catalunya hi ha 228 activitats potencialment contaminants del sòl (Llista d’activitats per CCAE 93 rev.1 Ed. 3).

El setè continent, l’illa d’escombreries, l’illa tòxica, plastisfera, La gran taca de deixalles del Pacífic

El que hi ha al Pacífic Sud, entre Xile i Perú medeix més de 2 x 106 km2

88 % de la superficie dels oceans és contaminada amb plàstics (Andrés Cózar de la

Universidad de Cádiz (UCA))

Els contaminants gasosos més comuns són el diòxid de carboni (CO2), el monòxid de carboni (CO), els hidrocarburs (CnH2n+2), els òxids de nitrogen (NOx), els òxids de sofre (SOx) i l'ozó (O3). Hi ha diferents fonts que produeixen aquests compostos químics, però la principal font artificial és la crema de combustibles fòssils.

L’enfosquiment global.

Catalunya en la Mediterrània: cas d’estudi

Espais experimentals catalans i de monitoratge a llarg termini de l'estudi. També es van utilitzar inventaris forestals espanyols i catalans en aquest estudi.

El canvi climàtic augmenta les temperatures a nivell mundial i la sequera a moltes regions. Si El canvi climàtic continua amb la seva taxa actual, probablement la resiliència de molts ecosistemes se sobrepassi, alterant la seva estructura i funció. La comprensió coherent dels impactes segueix sent esquiva a causa de la dificultat d'obtenir dades d'estudis de camp a diferents escales, de local a regional. En aquest treball es revisen els impactes del canvi climàtic sobre els ecosistemes terrestres catalans, basats principalment en estudis de camp de manipulació climàtica a llarg termini i monitoritzats. Aquests estudis proporcionen diverses proves experimentals i observacionals que augmenten també les temperatures, amb nous patrons de precipitació i altres canvis climàtics que afecten els ecosistemes d'aquesta regió mediterrània.

Estudi epigenètic de poblacions naturals de Quercus ilex sota control i condicions de sequera. A) Patrons de metilació de mostres puntuals que mostren els percentatges (mitjana ± SE) de cada estat de metilació de la seqüència de GGCC analitzada. Rico et al. (2014).

Genètica, epigenètica. S'han descrit els canvis metabolòmics de les plantes. Han donat lloc a canvis de morfologia, fisiologia, creixement, reproducció i mortalitat. Algunes espècies són més vulnerables a aquests canvis que altres, que han alterat la seva capacitat competitiva i així han produït canvis en la composició de la comunitat microbiana, vegetal i animal.

Metaboloma de brots i arrels en resposta a la sequera. Els brots són desactivats metabòlicament durant la sequera per reduir el consum d'aigua i nutrients, mentre que les arrels estan activades metabòlicament per potenciar l'absorció de l'aigua i nutrients. L'experiment es va dur a terme amb una espècie de gespa comuna, Holcus lanatus L. Les diferents famílies metabolòmiques són representades per colors: blau, sucres; verd, aminoàcids; verd fosc, derivats aminoàcids; groc, compostos associats amb el metabolisme dels aminoàcids i del sucre; cian, nucleòtids; violeta, osmòlits i marrons, terpens i fenols.

Gargallo-Garriga et al. (2014).

Diferències en el creixement de l’àrea basal entre el control i sequera en l'experiment de camp a la muntanya de Prades per a tres espècies (Arbutus unedo, Quercus ilex i Phillyrea latifolia).

Liu et al. (2015) i Barbeta et al. (2013).

A) Productivitat de boscos monoespecífics a Espanya en un escenari per a usos socioeconòmics A2 (850 ppm de CO2 atmosfèric per al 2100) i la circulació general model ECHAM4. Els panells superiors mostren productivitat primària bruta (GPP) i els panells inferiors mostren la producció primària neta (NPP) en la mateixa etapa durant quatre períodes del segle XXI. Les àrees blanques representen on no hi ha dades disponibles. B) Augment de la reserva de carboni forestal durant el període 2076-2100 relatiu a la temperatura mitjana anual del mateix període. C) Canvis en la distribució d'aigua blava (drenatge i escorrentia, blau a la figura) i aigua verda (evapotranspiració, verd a la figura) durant el segle XXI. (Roeckner, et al., 1996). D) GOTILWA + (Nadal-Sala et al., 2017) simulacions dels efectes de la gestió forestal sobre un bosc de Pinus halepensis balanços d'aigua a la Reserva Montmell (Catalunya). Analitzen els estàndards de la Generalitat de Catalunya dels procediments normatius de gestió forestal de Catalunya (Beltrán et al., 2011) a un augment de longituds de gir (longitud de gir G (n) < longitud de gir G (n + 1), gir mínim és igual a 47 anys, màxim gir és igual a 120 anys) en dos tipus diferents de parcel·les amb condicions diferents (de G1 a G4 corresponen a una precipitació de 650 mm any-1 i bosc d’1 m de profunditat de sòl i de G5 a G7 corresponen a una precipitació de 550 mm any-1 i profunditat de sòl de 0,5 m). Cada gestió (Gn) es va comparar amb cada corresponent cas SG (no gestionat). Com en C, D també mostra els canvis a la distribució d'aigua blava (drenatge i escorrentia, blau a la figura) i aigua verda (evapotranspiració, verd a la figura).

També s’han observat impactes en resposta al canvi climàtic, per exemple: un augment en l'emissió de compostos orgànics volàtils biogènics o un major risc d'incendis i una disminució de l'absorció de CO2 en períodes de sequera. Una reducció de la capacitat per a retenir nutrients i C per la vegetació s'acompanya, a curt termini, per un augment de C i nutrients en el sòl a causa d'una disminució de la capacitat enzimàtica i mineralització del sòl. L'augment previst de pluges torrencials introdueix un escenari de canvis incerts en els cicles de nutrients, fertilitat del sòl i fluxos de nutrients a mitjà i llarg termini. Tots aquests canvis en l'aigua i la disponibilitat de nutrients suggereixen que són pèrdues netes en la capacitat dels boscos i matollars mediterranis per actuar com a embornals de C. En el futur la investigació hauria de quantificar el C de la biomassa dels sòls sota sequera i escalfament, perquè falta aquesta informació necessària. També s’haurien d'investigar les pèrdues de nutrients del sòl per la lixiviació i l'erosió, i les possibles retroalimentacions dels canvis dels usos del sòl sobre la disponibilitat d'aigua i el clima regional. Les polítiques de gestió ambiental i forestal han de tenir en compte aquestes impactes de les condicions ambientals i climàtiques previstes per als propers anys i dècades.

1-Aquest resum de diversos estudis es va centrar principalment en els ecosistemes llenyosos mediterranis, indica que el nivell previst de sequera i aridesa en les pròximes dècades pot tenir efectes importants sobre el funcionament i estructura de plantes mediterrànies, boscos i arbustos. Nous estudis experimentals que reprodueixen les condicions naturals, inclosos els casos de canvis extrems i sobtats, són necessaris per a una millor comprensió i, per tant, gestionar millor aquests canvis.

2- Els experiments en les nostres parcel·les han proporcionat una àmplia evidència de l'efecte de la sequera que es preveu que s’incrementi provocant una reducció del creixement i un augment de la mortalitat i defoliació, sent aquests efectes asimètrics entre les espècies, suggerint així una futura substitució en la que predominaran els arbusts alts als arbres.

3- Malgrat la relació negativa entre la sequera i el creixement i la capacitat fotosintètica, les espècies mediterrànies han demostrat una notable capacitat d'adaptació a curt termini essent aquesta capacitat fins i tot més gran del que se suposava anteriorment. Processos epigenètics i genètics poden haver tingut un paper clau en aquesta ràpida capacitat d'adaptació en algunes espècies estudiades.

4- La sequera té un efecte desproporcionat sobre el cicle de nutrients en el sistema planta-sòl. Les disminucions moderades de disponibilitat d’aigua del sòl són, en general, associades a un canvi de nutrients procedents de la biomassa del terra i disminució de la mineralització i de la capacitat de l’activitat enzimàtica del sòl. L'estudi de les pèrdues de nutrients del sòl per la lixiviació i l'erosió s'hauria d'incorporar als experiments a llarg termini de manipulació climàtica als boscos mediterranis. Els nostres estudis han proporcionat evidència sòlida d'una tendència cap a la reducció de la coberta superior i acumulació de nutrients recalcitrants al sòl, suggerint un augment potencial de les pèrdues de nutrients per la major freqüència i/o intensitat de pluges torrencials.

5- La sequera té altres impactes, com ara augments en les emissions de terpenes o l’acumulació de fullaraca i matèria orgànica recalcitrant al sòl que pot interactuar més amb la sequera i altres pertorbacions com el foc i l'erosió.

6- La investigació futura ha de quantificar amb precisió els impactes de l'augment de l'aridesa sobre la capacitat dels boscos mediterranis per emmagatzemar C en les biomasses de dalt i de baix i dels sòls, ja que actualment aquesta informació tan necessària és inexistent. Al mateix temps, també hi ha mancança d’informació sobre les interaccions entre els canvis de les cobertes de la terra en quant a la disponibilitat d'aigua i el clima regional.

7- Les dades experimentals i observacionals disponibles aporten informació útil per a millorar la gestió forestal mediterrània en les pròximes dècades. Per a prevenir l’augment de la mortalitat, una adequada reducció de la densitat de branques hauria d'ajudar a l’adaptació de les plantes a l’augment de l'aridesa.

Impactes del canvi global en els ecosistemes terrestres

mediterranis i els seus serveis.

L'augment de l'aridesa, principalment per les disminucions en la precipitació, però també per l'augment de les temperatures, és probablement el principal risc per a la diversitat i la supervivència dels ecosistemes mediterranis. Els canvis en l'ús del sòl incloent l'abandó d'activitats extensives de cultius, principalment a les muntanyes i àrees remotes, i els increments dels assentaments humans i la població que exigeixen més recursos amb la consegüent fragmentació del paisatge dificulten l'establiment d'eines de gestió adequades per protegir els ecosistemes mediterranis i la seva prestació de serveis i biodiversitat. Els experiments i observacions disponibles mostren que, si la combinació del canvi climàtic i l'ús del sòl canvien juntament amb altres components del canvi global, com la contaminació i la sobreexplotació de recursos, continua sent probable que la resistència de molts ecosistemes s'excedeixi, alterant la seva estructura i funció i canviant, en la seva majoria disminuint, la seva capacitat de continuar prestant els seus serveis actuals. Tanmateix, una avaluació constant dels impactes dels canvis continua sent evident a causa de la dificultat d'obtenir dades per a totes les escales dels impactes en els mateixos ecosistemes, àrees i regions. Aquí revisem els impactes del canvi climàtic i altres components del canvi global i les seves interaccions sobre els ecosistemes terrestres de les regions mediterrànies amb especial atenció als seus impactes en els serveis dels ecosistemes. A partir d'aquí, analitzem els resultats de les eines de gestió per contrarestar els efectes negatius del canvi global en els serveis ecosistèmics mediterranis.

Impacts of global change on Mediterranean terrestrial ecosystems and their services

Peñuelas et al., 2017

(A) Variació observada en el fenotip de les ales de Pieris napi entre una ubicació d'alta altitud (2000 m) i una localització de zones humides costaneres. (B) Relacions entre la foscor observada de les ales de Pieris napi (melanisme) i la temperatura del lloc on es van trobar. (C) Variació anual de la foscor de les ales (melanisme), un atribut funcional clau associat a la termorregulació i les respostes induïdes per la sequera. Es mostren les tendències per a tres poblacions de Pieris napi ordenades seqüencialment al llarg d'un gradient altitudinal als Pirineus (en zones humides en vermell i de zones baixes, en verd, de mitjana altura (535 m), en blau altes (2000 m). El melanisme es va mesurar en unitats estandarditzades relatives als estàndards de les targetes de referència.

A

B

A) Perfil temporal de l'índex d'àrea foliar (LAI) GIMMS3g (Zhu et al., 2013) a una resolució espacial de 0,5 ° centrada en 41,25 ° N i 1,75 ° E a les Muntanyes de Prades (Catalunya) per al període 1982-2012 . Una tendència de 0,03 LAI * Any-1 va ser significativa i positiva. B) Anomalies en la temperatura de l'aire anual (Tair-12) (Weedon et al., 2014) i l'índex de sequera SPEI acumulat anualment (SPEI-12) (Vicente-Serrano et al., 2009). La tendència en el canvi de temperatura de 0,04 ºC * Any-1 va ser significativa i positiva, però la tendència negativa de SPEI no va ser significativa. La temperatura mitjana anual en aquesta zona és de 13,5 ºC i la precipitació anual mitjana és de 528 mm.

Relacions entre la temperatura mitjana anual i les concentracions foliars de PCB i PAH en gimnospermes (generalment Pinus sylvestris), probablement influenciades per l'augment de l'emissió i reemissió de contaminants en zones més càlides. PCBs = 0,08 MAT-0.22, R2 = 0,45, P <0,0001; PAHs = 0,05 MAT + 1,60, R2 = 0,16, P <0,0001.

Tendència de l’albedo al llarg del període 2000-2016 en diferents regions amb clima mediterrani. La tendència mostra el pendent, en termes de percentatge per any, obtinguts mitjançant una regressió lineal de la mitjana mensual de juny (Hemisferi nord) i desembre (hemisferi sud) del producte MODIS MCD43A3.006; albedo a la part visible dels espectres. Les tendències negatives (verdes) mostren un increment de la biomassa, mentre que les diferents àrees vermelles mostren canvis bruscos com els incendis forestals.

A) Principals canvis de vegetació en els últims 20 000 anys al nord-est de la península Ibèrica derivats del registre de pol·len dels Llacs Redon, Balsa de la Mora, l’Estany i Banyoles. B) Principals canvis de vegetació en els darrers 2000 anys al Nord-Est de la península Ibèrica deduïts del registre de pol·len dels Llacs Redon, Montcortés i Estanya i de la badia de Portlligat.

A)

B)

Conclusions / Recomanacions

1- El canvi climàtic és un dels components del canvi global.

4- Aquests canvis inclouen: Canvi climàtic, canvis en les relacions de la biosfera i l’atmosfera, canvis en la distribució d’espècies biològiques, canvis en els recursos hídrics i disponibilitat de l’aigua, canvis en els usos del sòl, canvis en la freqüència i la distribució dels incendis, canvis per la contaminació ambiental, etc...

3- L’Ésser humà és el principal responsable d’aquests canvis.

2- Aquets canvis són relativament ràpids.

5- A la Unitat d’Ecologia Global del CREAF estudiem alguns aspectes del canvi global com ara el canvi climàtic, efectes de la contaminació ambiental, etc...

6- Una quantitat considerable d'evidències observacionals i experimentals suggereixen que el canvi climàtic ja ha afectat organismes, poblacions, comunitats i ecosistemes terrestres a la regió mediterrània.

7- Aquesta evidència es basa en observacions a diferents escales, des dels canvis genètics i epigenètics als canvis de tota la regió mediterrània (observables amb imatges de satèl·lit), el metabolisme dels organismes, la demografia de les poblacions vegetals i animals, la composició de les comunitats i l'estructura i el funcionament dels ecosistemes.

8- Aquestes alteracions poden fer-se més fortes si el canvi climàtic, els seus trastorns associats (per exemple, inundacions, sequeres, ones de calor i incendis forestals) i canvis en altres components del canvi global (especialment els canvis en l'ús del sòl, la contaminació i la sobreexplotació de recursos) continuen a les taxes actuals o es milloren.

9- Aquestes alteracions ja afecten el medi ambient, inclosos els serveis productius i socials que ens proporcionen aquests ecosistemes terrestres. 10- Les polítiques de gestió ambiental i forestal han de tenir en compte totes les característiques dels ecosistemes mediterranis i les condicions socials, ambientals i climàtiques que es preveuen per als propers anys i dècades.

12- La desertificació relacionada amb l'augment de la sequera i els canvis en l'ús del sòl associats a un canvi de l'agricultura extensiva tradicional i el pasturatge cap a un desenvolupament urbà, amb un turisme massiu i un intens desenvolupament agrícola basats en el gran consum d'aigua i la sobreexplotació dels aqüífers és una problemàtica que afecta diverses àrees. de la conca mediterrània. La solució a aquest problema és difícil i està agreujada pels futurs escenaris projectats d'augment de l'ariditat climàtica. Però, d'altra banda, s'han estudiat diverses estratègies procedents d'una forestació adequada, més eficiència en l'ús de l'aigua associada a millores tecnològiques i polítiques destinades a moderar el creixement d'aquest model econòmic que afavoreix un retorn parcial a l'ús més tradicional de la terra, donen esperança d’aturar la desertificació i conservar les capacitats de servei dels ecosistemes mediterranis en equilibri amb el desenvolupament humà.

13- La gestió futura requerirà una atenció especial a les zones humides, els ambients mediterranis més amenaçats en aquests escenaris d'intensificació de l'agricultura i l'aprofitament de l'aigua, la sequera i la intensitat de l'urbanisme. Les grans àrees deltaiques restants dels rius més grans, com l'Ebre, el Rhône o el Po, necessiten una protecció urgent degut al seu deteriorament actual i al seu paper com a zones de biodiversitat.

14- També es presta especial atenció al control de la contaminació dins i a les zones circumdants de les grans àrees metropolitanes com Los Angeles o Barcelona, on els efectes de la deposició de N i altres contaminants tenen un efecte sinèrgic positiu amb la sequera o la gran insolació en empitjorament de molts serveis ecosistèmics com la biodiversitat d'ecosistemes naturals i seminaturals i la formació de substàncies tòxiques com l'O3.

11- Tota la informació disponible indica probable disminució de les fonts d'aigua i una tendència a disminuir la productivitat, la coberta vegetal, augmentar l'erosió del sòl i la degradació, i la capacitat global dels ecosistemes mediterranis per actuar com a embornal de C. Això s'ha de tenir en compte en la futura gestió de l'ús de la terra des de tots els punts de vista, inclòs el desenvolupament econòmic i principalment la protecció dels serveis dels ecosistemes.

MOLTES GRÀCIES PER LA VOSTRA ATENCIÓ!