Efecto de las sequías extremas en especies arbóreas mediterráneas y su modulación por el microclima y la fragmentación. Extreme drought effects on mediterranean tree species and its modulation by microclimate and fragmentation

En las ultimas decadas se ha incrementado la frecuencia de las sequias extremas en zonas semiaridas, como la region mediterranea. Ademas, se espera que la escasez hidrica estival a la que se ven historicamente sometidos los ecosistemas mediterraneos se intensifique en los proximos anos debido a este cambio climatico. El estres hidrico generado en estos ecosistemas ha propiciado que las especies coexistentes desarrollen diferentes estrategias en la gestion del recurso hidrico asi como la puesta en funcionamiento de mecanismos ecofisiologicos que les permitan adaptarse y sobreponerse a unas perturbaciones crecientes en frecuencia e intensidad. Sin embargo, todavia no se dispone de una informacion completa sobre la efectividad de estas distintas adaptaciones y respuestas a sequias extremas y recurrentes. Ademas, se desconoce la importancia de muchos de los factores que pueden modular la respuesta a las sequias, amplificando o atenuando los efectos, y de los procesos de resistencia a corto plazo y de resiliencia. Los objetivos generales de esta tesis fueron: (1) comprender la respuesta funcional a la sequia de especies forestales mediterraneas coexistentes y con contrastadas estrategias hidricas, sobre todo en periodos extremadamente secos; (2) cuantificar la modulacion de la respuesta a las sequias extremas que ejercen las condiciones microclimaticas, y (3) evaluar el papel de la fragmentacion de la masa forestal sobre la respuesta ecofisiologica ante condiciones de sequia. Para abordar estos objetivos se estudiaron las principales variables ecofisiologicas, se evaluo la intensidad de la sequia y el momento del periodo vegetativo en el que tiene lugar, y se consideraron diferentes descriptores del microclima y de la fragmentacion del territorio como posibles factores moduladores de las respuestas de las especies forestales mediterraneas a la sequia. El estudio se llevo a cabo en un ecosistema mediterraneo forestal en el que coexisten especies arboreas con diferentes historias evolutivas y tolerancias a la sequia (Quercus ilex subsp. ballota (Desf) Samp. , Quercus faginea Lam. y Pinus nigra J.F. Arnold subsp. salzmannii (Dunal) Franco). Para abordar el efecto de la fragmentacion en la modulacion de la sequia se selecciono la encina (Quercus ilex), una de las especies arboreas mas representativas de los ecosistemas mediterraneos. Nuestros resultados senalan la elevada complejidad de la respuesta de las especies forestales mediterraneas a los eventos de sequia, asi como una diferente capacidad potencial de afrontar periodos secos extremos segun la estrategia hidrica propia de cada especie. Los resultados muestran una cierta desventaja en el balance de carbono por parte de especies evitadoras de la sequia como P. nigra a la hora de afrontar los eventos extremos, lo cual podria acentuarse bajo una mayor frecuencia de estos eventos. Hemos encontrado que el microclima y la fragmentacion pueden ser factores atenuantes significativos de las sequias extremas y de la gravedad de sus efectos sobre las especies estudiadas, asi como elementos que facilitan la recuperacion del arbolado tras los eventos de sequia. El momento del periodo vegetativo en el que tiene lugar la sequia y su intensidad, asi como su interaccion, fueron factores que llegaron a agravar significativamente el impacto del estres hidrico sobre las especies estudiadas, llegando a tener el momento del periodo vegetativo en el que acontece la falta de agua una relevancia analoga o incluso superior a la propia intensidad de la sequia. En este sentido la presencia de primaveras y comienzos de verano muy secos, impactaron de manera muy negativa en la respuesta funcional del arbolado, y de manera especial en P. nigra. Las dos especies de Quercus se mostraron mas resistentes, pero no mas resilientes, en sus respuestas a la sequia que P. nigra. A pesar de la intensidad de las sequias acaecidas y de los claros sintomas de las especies de encontrarse cerca de su limite de tolerancia, el arbolado no mostro signos de decaimiento general sostenido ni hubo mortandad en ninguna de las tres especies. Esto corrobora la elevada resiliencia de los ecosistemas mediterraneos y senala que la aridificacion climatica aun no ha alcanzado niveles irreversibles para la funcionalidad de las especies y localidades estudiadas. No obstante, tambien pone de manifiesto la posibilidad real de que repetidas sequias extremas puedan modificar esta pauta, y dar lugar al inicio del decaimiento y muerte de los ejemplares de alguna de las especies ya que el umbral de no recuperacion no parece encontrarse muy lejos de los niveles observados en las sequias extremas que ya han tenido lugar en la zona de estudio. Este debilitamiento del bosque mediterraneo se podria traducir a largo plazo en cambios en los patrones de abundancia de las especies mas sensibles frente a la sequia por otras mas tolerantes, lo cual podria derivar a su vez en modificaciones del balance hidrico y de carbono de todo el ecosistema forestal.