Impactos del cambioclimático en el funcionamiento de ecosistemasMarc EstiarteCREAF-CSIC

Impactos del cambio climático en el funcionamiento de ecosistemas

Josep Peñuelas

Iolanda Filella , Marc Estiarte , Joan Llusià , Romà Ogaya, Jordi Sardans , Alistair Jump, Patrícia Prieto, Laura Llorens , Jenny Hunt,

This Rutishauser, Jofre Carnicer, Adrià Barbeta, Gerard Farre, Albert RivasFrancisco Lloret

Impactos del cambio climático en el funcionamiento de ecosistemas

Un futuro más cálido y mas seco afectaráel funcionamiento de los ecosistemas?

MANIPULACIÓN CLIMATICA EXPERIMENTALEN ECOSISTEMAS NATURALES

SEQUIA

CALENT.

CONTROL

sequía y calentamiento en un matorral

GARRAF 1999-2013

Manipulación Climática Experimental

Cambio climático: manipulación experimental

instalaciones experimentales

GARRAF SHRUBLAND1999-2010

SOIL

HU

MID

ITY

(v/v

)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5CONTROLDROUGHT

X Data

JAN 00 JAN 01 JAN 02 JAN 03 JAN 04 JAN 05 JAN 06 JAN 07 JAN 08 JAN 09 JAN 10

RAI

N (m

m)

020406080

SEQUÍA 16% reducción de humedad del suelo

CALENTAMIENTO aumento 0.6-1.0 ºC

Quercus ilexPhillyrea latifoliaArbutus unedo

1999-2013

PRADES

exclusión parcial de lluvia en un bosque

Manipulación Climática Experimental

Exclusión parcial de lluvia ( 30% superficie)

Runoff exclusion

15-20% reducción de la humedad del suelo

Individuo Población Comunidad

Ecosistema

Manipulación Climática Experimental

+ ambiente+ estructura y función

fenología reclutamientomortalidad

interacción especies

compartimentos y flujos de carbono

Fenología

Salida hojas

Caida hojas

Periodo crecimiento

Malus domestica

Cardedeu, Barcelona

55 species

70

80

90

100

110

120

130

g

r= 0.73 p

enero diciembre

PERIODO DE CRECIMIENTOIn

tens

idad

de

crec

imie

nto

Erica multifloraGlobularia alypum

Dia de l'any

80 100 120 140 160 180

brot

s no

us (%

tige

s)

0

20

40

60

80

100

CONTROLESCALFAMENT

Dia de l'any

110 120 130 140 150 1600

20

40

60

80

100

CONTROLESCALFAMENT

Erica multiflora Globularia alypum

ADELANTO NO EFECTO

CONTROLCALENTAMIENTO

CONTROLCALENTAMIENTO

Nue

vos t

allo

s (%

)

dia del año dia del año

Matorral GARRAF fenología del crecimiento

?

Manipulación Climática Experimental

Matorral GARRAF fenología del crecimiento

inicio final

mayor duración, mayor crecimiento???

Manipulación Climática Experimental

enero diciembre

Inte

nsid

ad d

e cr

ecim

ient

oPERIODO DE CRECIMIENTO

Bosque de PRADES 1999-2012

50

100

150

200

All speciesControlDrought

2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012Aliv

e ab

oveg

roun

d bi

omas

s (M

g ha

-1)

Incremento de Biomasa total

0

5

10

15

20

ControlDrought

All species Q.i. P.l. A.u.Incr

emen

t of a

bove

grou

nd li

ve b

iom

ass

(Mg

ha-1

)

ControlDrought

*

Biomasa Aérea viva

Manipulación Climática Experimental

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

SP

EI 6

-May

-3

-2

-1

0

1

2

3

2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012

ControlDrought

Abo

vegr

ound

bio

mas

s in

crem

ent (

Mg

ha-1

)

All species

Incremento de Biomasa anual

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

SP

EI 6

-May

-4

-3

-2

-1

ControlDrought

2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012

Die

d ab

oveg

roun

d bi

omas

s (M

g ha

-1)

All species

Bosque de PRADES 1999-2012Mortalidad anual de biomasa aérea

0

0.01

0.02

0.03

0.04

ControlDrought

All species Q.i. P.l. A.u.

Ann

ual s

tem

mor

talit

y ra

te ControlDrought

*

Tasa anual mortalidad tallosBiomasa muerta anual

Largest mortality under drought

Climate Experimental manipulationManipulación Climática Experimental

ADULTOSreclutamiento

mortalidadplántulas

mortalidadadultos

POBLACIÓN – dinámica de poblaciones

Matorral GARRAF reclutamiento

SEQUIA CALENT.SEQUIA

reducciónnúmero de

plátulas

reducciónnumero de

especies

EMERGENCIAPLANTULAS

reducción número de plántulas

CALENT.

SUPERVIVENCIAPLANTULAS

Manipulación Climática Experimental

Individuo Población Comunidad

Ecosistema

Manipulación Climática Experimental

+ ambiente+ estructura y función

fenología reclutamientomortalidad

interacción especies

flujos de carbono

descomposiciónhojarasca

MOsuelo

caídahojarasca

NPPproducción

primaria neta

respiraciónheterotrófica

CCO2

CO2

Beier et al. 2009. Global Biogeochemical Cycles 23

PRODUCCIÓN

HOJARASCA

RESPIRACION HETERO.

DESCOMP.

RESP. SUELO

POOLS Y FLUJOS DE CARBONO EN MATORRAL GARRAF

gracias