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Phenology, biomass and community composition changes in European shrublands submitted to experimental warming and drought

by Prieto Calvo, Patricia

Abstract (Summary)
Esta tesis se ha desarrollado como parte del proyecto VULCAN (Vulnerabibilty assessment of shrubland ecosystems under climatic changes), un proyecto de investigación llevado a cabo en seis ecosistemas de matorrales europeos (Gales-Reino Unido, Dinamarca, Holanda, Hungría, Cerdaña-Italia y Catalunya-España), distribuidos en un gradiente de temperatura (8.2 - 15.6 ºC) y precipitación (511 - 1427 mm). En ella se han incluido datos recogidos durante el periodo 1999-2005. El objetivo global de la investigación fue el de aportar conocimientos y reducir incertidumbres acerca del funcionamiento de los matorrales europeos y del rol que pueden desempeñar éstos como fuente o sumidero de carbono bajo la perspectiva del cambio climático. En las parcelas de los diferentes países se instalaron novedosas manipulaciones experimentales para aumentar la temperatura y para reducir el agua disponible en campo, simulando los efectos del cambio climático previstos para las décadas futuras. En este trabajo se han estudiado los efectos de los tratamientos en la diversidad vegetal, en la productividad primaria aérea, así como en la fenología del crecimiento y en la elongación de ramas de las especies vegetales dominantes de los ecosistemas arbustivos europeos. Además en las parcelas experimentales de Garraf se investigó la sensibilidad de los procesos relacionados con la captación de carbono por la vegetación a nivel de hoja (fluorescencia, fotosíntesis, conductancia estomática) y se estudió la respuesta de la floración no primaveral de las dos especies arbustivas dominantes, Erica multiflora y Globularia alypum. Los efectos del cambio climático a nivel de ecosistema fueron complejos debido a la gran variabilidad de respuestas de las plantas a los tratamientos según las variables medidas, las especies, estaciones u años, sitios y periodos de experimentación. En Garraf, una zona que sufrió un incendio en 1994, encontramos una clara reducción en el número de especies por transecto en las parcelas de sequía respecto a las control, sin embargo no encontramos efectos similares en el resto de Europa lo que sugiere que la riqueza de especies en comunidades en proceso de recuperación después de una perturbación puede ser especialmente sensible al cambio climático respecto a otras comunidades en estadios más maduros. Concretamente, encontramos que los tratamientos de calentamiento y sequía redujeron la habilidad competitiva de Pinus halepensis (germinador obligado) frente a los arbustos rebrotadores y que la estrategia en el uso del agua pudo ayudar a G. alypum a mantener una posición dominante en las parcelas de sequía de Garraf. En los países con menor aridez las respuestas de la biomasa anual acumulada al calentamiento fueron más positivas sin embargo, el hecho de que también encontremos especies mediterráneas como E. multiflora que respondieron positivamente al calentamiento, junto con el hecho de que fenómenos extremos como la ola de calor Europea en 2003 redujeran la productividad primaria, matizan la hipótesis de que sea en los ecosistemas más fríos en los que el calentamiento global de lugar a una mayor absorción de carbono. Concretamente, la respuesta a los tratamientos de la biomasa a nivel de cubierta en Garraf pudo anularse debido a respuestas opuestas de las especies dominantes. En este estudio, el gradiente geográfico que dibuja los matorrales estudiados no determinó la sensibilidad de las especies al calentamiento ni la intensidad de la respuesta en lo que a fenología del crecimiento y elongación de ramas se refiere. La fenología del crecimiento de algunas especies mediterráneas fue tan sensible al calentamiento experimental (se avanzó) como algunas especies de distribución más septentrional. Aunque nuestro estudió mostró que la floración de E. multiflora y G. alypum, que tiene lugar en otoño-invierno, dependió en gran medida de la lluvia acumulada y su distribución durante el periodo primavera-verano, los tratamientos experimentales no afectaron esta variable. Estos resultados se explican en parte por la mayor variación de humedad que hubo entre años respecto a la diferencia de humedad que hubo entre las parcelas de sequía y controles.
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Bibliographical Information:

Advisor:Peñuelas i Reixach, Josep; Estiarte Garrofé, Marc

School:Universitat Autónoma de Barcelona

School Location:Spain

Source Type:Master's Thesis

Keywords:407 departament de biologia animal vegetal i ecologia

ISBN:

Date of Publication:11/16/2007

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