1. EL VALOR DE LOS ESPACIOS PROTEGIDOS DE MONTAÑA EN UN
ESCENARIO DE CAMBIO CLIMÁTICO Granada 13-15 Mayo 2009
Efectos del cambo climático
sobre la vegetación y la
dinámica del fuego
Francisco Lloret

2. Tendencia climática

3. Tendencia climática
10
Actual emissions: CDIAC
Actual emissions: EIA
9 450ppm stabilisation
CO2 Emissions (GtC y-1)
650ppm stabilisation
A1FI
8 A1B
A1T
Atmospheric CO2
A2
7 B1
B2
6
5
1990 1995 2000 2005 2010
Temperature (°C) Sea Level Rise (cm)
1970 1980 1990 2000 2010
Raupach et al 2007, PNAS; Rahmsdor et al. 2007, Science

4. - Estimaciones de cambios en la
distribución de especies y
comunidades
- No gradualidad de los cambios:
eventos extremos
- Incendios forestales y cambio
climático

5. CAMBIOS EN LA
DISTRIBUCIÓN DE ESPECIES
Y COMUNIDADES

6. Cambios en la distribución de las
especies
Se espera que en algunos países se hayan perdido más
de 50 especies en 2100.
En Israel, se espera que con un calentamiento de 1.5ºC los
biomas mediterráneos se desplacen 300-500 km hacia el norte
y suban 300-600 m en altitud (Israel Min. Env., 2000)
Impacto del cambio climático en el número de especies vegetals en 2100 (EEA, 2005)

7. En Europa, los cambios más importantes en la diversidad de especies se
esperan en la transición entre las regiones Mediterránea y Euro-Siberiana
(Thuiller et al., 2005)

8. Distribuciones idóneas de especies
forestales de la península Ibérica
• Modelos a partir de distribuciones actuales
(IFN3) y Atlas Climático Digital
• Proyección a partir de Escenarios
climáticos y los modelos de distribución
• Proporcionan información de las áreas de
idoneidad futura, pero hay otros factores
que restringen la distribución real:
• gestión
• dispersión
• interacciones bióticas
• otras perturbaciones

9. Distribuciones idóneas de especies
forestales de la península Ibérica
Pinus sylvestris
actual 2050-2080
Tª: 13.6ºC Tª: 16.8ºC
Hadley Center escenario A2

10. “Take-away” message
Es posible estimar para las
diferentes especies qué zonas
serán climáticamente idóneas en el
futuro

11. Zonas de montaña
Cambios en la distribución altitudinal
Montseny (Barcelona) Fagus sylvatica (haya)
Límite superior
Límite inferior
Peñuelas et al.
Glob Chan Biol

12. La continuidad territorial posibilita el
reajuste de la distribución
Modelo estadístico del número de
especies vegetales que perderían su
área de distribución climática en
ausencia de corredores

13. Dispersión y rango altitudinal
Colwell et al 2008, Science 322: 258-261

14. Briófitos de Canarias
+1ºC equivaldría a una migración de + 200 m
Lloret & Mancebo

15. Briófitos de Tenerife
+1ºC equivaldría a una migración de + 200 m
100 350
Lowland biotic attrition 300 Lowland biotic attrition
Range-shift gaps Range-shift gaps
80
250
60
200
150
40
100
20
50
0 0
100 200 300 400 500 600 700 800 100 200 300 400 500 600 700 800
Elevation Shift Elevation Shift
Lloret & Mancebo

16. Coge el mensage y corre...
Preservación de corredores en los
gradientes altitudinales

17. NO GRADUALIDAD DE LOS
CAMBIOS:
EVENTOS EXTREMOS

18. Respuestas no-lineales en el reclutamiento
Yukon, Canada
Danby & Hik J. Ecol 2007

19. Respuestas ecofisiologicas no-lineales
Sequía - Cavitación
(Martínez-Vilalta & Piñol)

20. Predicciones de cambio
“...la temperatura media podría aumentar entre 1.4ºC y 5.8ºC
hasta 2100 dependiendo de los escenarios climáticos...”
Eventos climaticos
extremos
sequías
lluvias
…
2050

21. Proyecciones de episodios extremos
Promes Model (UCLM) “nested” in HadAM3
Sánchez et al. Glob Plan Change (2004)

22. Los eventos de sequía extrema pueden producir
patrones espaciales discontínuos
Serralada litoral catalana
(Quercus ilex, Erica arborea)
Quercus ilex Erica arborea
80 80
Schist
70 Breccia * 70
* * *
* *
60 * * 60
(% green leaves)
Canopy survival
(% green leaves)
Canopy survival
50 * 50
* *
40 * 40
30 30
20 20
10 10
0 0
Pedritxes
Pedritxes
Rellinars
Rellinars
Morelles
Morelles
Girbau
Girbau
Mosset
Mosset
Caus
Caus
• Los eventos de sequía interaccionan
con el sustrato geológico y producen
un mosaico de seca del dosel forestal
Lloret et al. Glob Change Biol 2004

23. La recurrencia de las sequías
disminuye la resistencia y
produce pulsos de mortalidad
Rebrotada 1985 Rebrotada 1985
Débil Fuerte
Muerto
Débil
Fuerte
1995

24. Coge el mensaje y corre....
Los ajustes de la vegetación al nuevo
escenario climático no tienen por qué
darse de forma gradual, sino que en
algunos casos se producirán de forma
rápida, asociados a eventos extremos
(sequías,incendios)

26. Sequía y diversidad de especies
A mayor diversidad de especies, mayor resistencia, ya que
hay mas probabilidades de encontrar alguna especies
resistente
Verano 2003
Anomalía NDVI
Anomalía Evapotranspiracion potencial

27. Cruzando los datos de la anomalía de NDVI (años
secos como 2003 respecto a la serie normal) y de los
inventarios forestales, considerando el clima de la localidad
Riqueza de especies leñosas Anomalia NDVI
(IFN3)

28. Lloret et al. Ecology
La hipotesis funcionaria en
ecosistemas mediterraneos: el
impacto es mayor en bosques
mas pobres
Pero no en formaciones de
distribucion centroeuropea, en
las que el impacto es mayor en
bosques mas ricos en especies

29. Conclusiones
El papel de la diversidad de especies ante el impacto
climatico varia segun el contexto biogeografico y el
sentido de la perturbacion:
- en ecosistemas que han evolucionado en condiciones
mas similares a las nuevas limitaciones ambientales, la
diversidad reduce el impacto, pero …
- en ecosistemas que se han constituido en condiciones
diferentes pueden acumularse proporcionalmente mas
especies sensibles a las nuevas condiciones climaticas

30. Coge el mensaje y corre....
La diversidad de especies garantiza una
menor vulnerabilidad, ..... pero
Nos hemos de preparar para
combinaciones de especies a las que no
estamos acostumbrados

32. Respuesta a eventos climáticos
extremos: sequías
Decaimiento de bosques de
pino albar en su límite de
distribución
Pinus sylvestris
Pre-Pirineo Lleida
(2007)

33. La defoliación / mortalidad se produce por la
contribución de diferentes factores
(Galiano, Martínez-Vilalta, Lloret)

34. muérdago
tamaño
2.5
competencia y = 0.0083x + 0.7394
R2 = 0.0815
Total basal area (m2)
2
1.5
1
0.5
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Canopy defoliation (%)

35. Gestión silvícola preventiva
• ¿Se puede mejorar la supervivencia si la
densidad (área basal) del bosque se ajusta
previamente?
mortalidad
área basal

36. El reemplazamiento de comunidades se produce
cuando hay un desajustes entre la mortalidad y la
regeneración de las diferentes especies
Regeneración Mortalidad

37. Los eventos de sequía pueden
favorecer matorrales mediterráneos y
ralentizar la sucesión
control
tratamientos (sequía, calentamiento)

38. 7
r = 0,521
Doñana
6
5
4
3
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Cubierta seca (%) (Lloret, Díaz-Delgado)
matorral sabinar

39. Buscando mecanismos estabilizadores
Procesos a microescala: banco de
semillas
18
ĖREES OBERTES + SOTA VEGETAC
16
ĖREES OBERTES
14 SOTA VEGETACIī
12
10
8
6
4
2
0
CONTROL SEQUERA ESCALFAMENT
Tratamientos
La sequía continuada disminuye el banco de semillas en
las zonas abiertas pero no bajo la vegetación
(del Cacho, Lloret, et al.)

40. METODOLOGIA RESULTATS
Retroalimentación estructura espacial - reclutamiento
Cambio climático – Incremento de la aridez
Incremento de zonas
sin vegetación
Disminución del banco de
semillas de especies de vida corta
Disminución del
banco de semillas en
claros de vegetación

41. INCENDIOS FORESTALES
Y CAMBIO CLIMATICO

42. Tendencia climática
Aumento de las Temperaturas diarias (entre 0.35 y 0.27ºC para
las temperaturas anual y estival por década en el Levante español)
Temperatura
media diaria Precipitación
mínima
ETP humedad
relativa
diaria
Aumento de la evapotranspiración y disminución
de la humedad del aire estival

43. Catalunya
100
A
Number of days
80
60
El número de días con
40
alto riesgo climático de 20
0
incendios ha 1940 1950 1960 1970 1980 1990
Year
aumentado a lo largo 10 6
B
Area burnt (ha)
del siglo XX 10 5
10 4
10 3
10 2
0 20 40 60 80 100
número de días superando un valor Number of days
preestablecido del índice I87mod (Canadá)
temperatura máxima diaria 32% de la variabilidad de la
humedad relativa mínima superfície incendiada se explica
velocidad del viento máxima por el número de días con alto
riesgo

44. NW America
- La estación de incendios ha - La Temp. media de primavera-
aumentado 78 días verano ha aumentado 0.9ºC
- La duración media de los - La nieve se funde 1-4 semanas antes
grandes incendios ha
aumentado de 7.5 a 37.1 días
Área quemada (ha)
Déficit de humedad
Westerling et al. Science 2006

45. Los episodios de sequía aumentan la
acumulación de combustible
• Los episodios de
sequía se
multiplican en
diferentes tipos de St Llorenç (Barcelona)
comunidades:
matorrales,
encinares, pinares
Doñana

46. Pérdidas de suelo
Las lluvias intensas, episódicas tienden a aumentar
Estacionalidad lluvias
1960-1991
Importancia de lluvias intensas después del
incendio
-las pérdidas de suelo después de eventos
torrenciales pueden ser hasta 100 veces superiores
en zonas quemadas (De Luis et al 2003)
- después del fuego, una lluvia torrencial que ocurre
cada 10 años produce inundaciones que ocurrirían
cada 100-200 años (Ticino, Suiza) (Conedera et al 2003)
(De Luis et al.
For Ecol Manag 2001)

47. Efecto de la recurrencia de incendios
Densidad
Pinus halepensis ha -1
5 104 Altura (cm)
Densidad 160
4
4 10 Reproductivos ***
140 1 Fuego
2 Fuegos
3 104 120
Horizontes orgánicos ***
(t / ha) 100
2 104 20
n = 16, p = 0.006 80
1 104 15 60
34% 19% 40
0 *
10 20
1 Fuego 2 Fuegos 1 Fuego
2 Fuegos
0
5 n = 16, p = 0.028 Arbóreo Arbustivo Herbáceo
0
L,F H

48. Proyecciones futuras (2071-2100)
Aumentarán los episodios largos de alto riesgo de incendio
Escenarios con
emisiones de gas
moderadas-altas
emisiones de gas
bajas-
moderadeas
Moriondo et al 2006 Climate Research

49. Proyecciones futuras (2071-2100)
Augmento del riesgo en zonas de montaña que hasta
ahora tenian riesgo bajo
Escenarios con
emisiones de gas
moderadas-altas
emisiones de gas
bajas-moderadas
Moriondo et al 2006 Climate Research

50. El cambio climático está aumentando el riesgo de
incendios en ecosistemas, como los de montaña,
que hasta ahora era poco afectados

51. Los incendios se harán más frecuentes
en zonas donde hasta ahora eran raros y
con vegetación más vulnerable
Fire-sensitive species
0.4
Mediterranean Moister
*
Proportion of species
** 0.3
** 0.2
No Fire
* Fire 0.1
0
<20 -20 to 0 0 to 20 >20
Thornthwaite index
incendios de Cataluña central

52. Alpes Suiza
Incendios Vegetación
SIN INCENDIOS
ACTUAL
Intervalo de rotación
2070-2100
Altitud (m) Altitud (m)
Scumacher & Bugman 2006, Glob Change Biol

53. Registros paleohistóricos indican cambios en la
vegetación sensible al fuego (Alpes)
Abies alba carbón (Tinner et al. J. Ecol. 1999)

54. Necesitamos conocer
los cambios en el
régimen de incendios
en zonas de montaña
y la vulnerabilidad /
resiliencia de sus
especies

55. GESTIONAR EL CAMBIO!

56. El cambio climático comportará cambios en
la vegetación que pueden ser locales y
rápidos a partir de episodios extremos
(sequías, incendios)
Valorizar las formaciones menos
estructuradas (matorrales, dehesas)

57. En las zonas de montaña estos cambios se
manifestarán claramente debido al gradiente
altitudinal. LAS ZONAS DE MONTAÑA
REPRESENTARAN REFUGIOS
Favorecer las migraciones:
corredores altitudinales

58. Reforzar los mecanismos estabilizadores:
- estructura de la comunidad (densidad,
distribución espacial)
- diversidad de grupos funcionales
Gestionar los incendios en las zonas de
montaña y en ecosistemas sensibles
(evitar incendios de copa, aumentar el
conocimiento de su sensibilidad)

59. Gracias!!