¿Cómo se adaptan las especies de tierras secas a los desafíos climáticos?

La capacidad de muchas especies de tierras secas para adaptarse al cambio climático sigue siendo insuficientemente estudiada. Este documento examina los patrones de adaptación impulsados por el clima al pino de Alepo y encuentra que los ecotipos que actualmente experimentan condiciones climáticas más favorables (más húmedas) son los que están en riesgo.

Los árboles son organismos cruciales en muchos ecosistemas terrestres. Las respuestas de los árboles a las variaciones climáticas podrían influir considerablemente en los ciclos mundiales de carbono y agua y afectar los servicios ecosistémicos que brindan los bosques. Sin embargo, la forma en que las especies ecológicamente importantes de las zonas secas responden a los desafíos del cambio climático no se ha estudiado suficientemente. Argumentamos que las especies arbóreas de áreas secas requieren más investigación para implementar las políticas de mitigación requeridas para su conservación.

En nuestro trabajo, examinamos la importancia relativa de los factores climáticos relacionados con los patrones de crecimiento en altura entre las poblaciones del pino carrasco, una conífera ampliamente distribuida en la cuenca mediterránea.

¿Cuál es el papel del clima en el crecimiento de los árboles?

El rendimiento de los árboles está estrechamente relacionado con los factores climáticos (p. Ej., Temperatura, precipitación), y estos factores varían entre la escala local y regional. En consecuencia, su relevancia para explicar el crecimiento de los árboles de los bosques de especies ampliamente distribuidas es potencialmente alta, mientras que las poblaciones de árboles a menudo muestran patrones de adaptación local relacionados con el clima. Para mejorar la precisión de nuestra estimación de la altura y el rendimiento de los árboles para una especie termófila bajo el clima actual y futuro, necesitamos conocer la importancia relativa de la precipitación y la temperatura en diferentes grados de escasez de agua. Se sabe que esta combinación de factores influye en la variación adaptativa de las especies termofílicas.

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Evaluar el efecto del clima en el crecimiento de los árboles

En este nuevo estudio, cuantificamos la importancia de la precipitación y la temperatura para el crecimiento de los árboles y buscamos comprender si las poblaciones de entornos más secos tienen más probabilidades de disminuir el crecimiento por el calentamiento climático que las que ocupan áreas más húmedas. Para evaluar la importancia relativa de la temperatura y la precipitación para el crecimiento de los árboles, es necesario probar los cambios en el crecimiento de las poblaciones de diferentes orígenes a lo largo del tiempo en diferentes climas locales. Es posible hacerlo en experimentos a largo plazo conocidos como jardines comunes, que a menudo se originan en redes de prueba internacionales.

Utilizamos datos de 14 experimentos de jardín común a largo plazo de la cuenca mediterránea, donde se midió la altura de los árboles cada uno a cinco años en aproximadamente 150 poblaciones de la especie. Se utilizó la edad de 15 años como indicador de productividad, y se investigaron las respuestas de crecimiento de los árboles a la temperatura y la precipitación a través de experimentos. Las poblaciones de pinos de Alepo se clasificaron en cinco ecotipos, en otras palabras, clases de poblaciones basadas en el clima, a través de la combinación de tres características climáticas: verano húmedo o seco, condiciones semiáridas o subhúmedas y temperatura templada o fría / fría. regímenes La diferenciación por clima fue fuerte en todo el rango de especies.

¿La temperatura o la precipitación son más significativas para el crecimiento de los árboles?

Descubrimos que todos los ecotipos tenían respuestas casi uniformes a la temperatura. Curiosamente, el factor climático más relevante para explicar los patrones de crecimiento ecotípico del pino fue la precipitación anual, lo que determina la diferenciación adaptativa. Los pinos de Alepo se adaptan a nivel local, particularmente los ecotipos que se originan en climas subhúmedos del norte y este del Mediterráneo, que podrían estar relacionados con la historia evolutiva y la selección por clima dentro de la especie.

¿Cuál será el destino del crecimiento de los árboles bajo el cambio climático?

Proyectamos los patrones de crecimiento localmente y en todo el rango de especies bajo el clima futuro de un escenario «moderado» y pesimista de emisiones de carbono para el período 2071-2100 DC. Las respuestas climáticas proyectadas de los patrones de todo el rango implicaron la inhibición de la altura de los árboles o la estimulación de hasta el 75% bajo el cambio climático. En general, se pueden esperar grandes reducciones de crecimiento en altura para las zonas costeras de Francia, Grecia, España y el norte de África. Los ecotipos que actualmente están experimentando condiciones climáticas más favorables (más húmedas) son los de mayor riesgo.

Implicaciones del desempeño del ecotipo para la estrategia de conservación del pino carrasco y otras especies de bosques secos.

Descubrimos que uno de los ecotipos nativos de la cuenca del Mediterráneo oriental exhibe una gran diversidad genética y abarca la mayor parte de la variación funcional del pino carrasco. Debido a que tiene un alto grado de plasticidad en su respuesta al clima, este ecotipo puede ser decisivo para la persistencia de las especies a través del cambio climático y podría usarse para migraciones asistidas. Nuestro equipo concluye que la variación entre la población en la sensibilidad a la precipitación debe considerarse al proyectar las respuestas de altura de los árboles de los bosques secos al clima futuro.

Esta historia se publicó originalmente en Science X Dialog , donde los investigadores pueden informar los hallazgos de sus artículos de investigación publicados.