CREAF B
U
El Canvi Climàtic: una amenaça per alsboscos mediterranis?
Departament d’ Ecologia, Universitat de BarcelonaCREAF (Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals)
6/4: Consell Comarcal del Baix Camp, Reus 24 d’Abril 2014
Carles Gracia
Sumari
• Com son els boscos mediterranis i què els caracteritza?
• Com podem estudiar i anticipar la resposta dels boscos al Canvi Climàtic?
• El Canvi Climàtic: una realitat a Catalunya?
• El futur del paisatge forestal a Catalunya (i a Europa)
• El cost econòmic del Canvi Climàtic: ignorar el Canvi Climàtic, un negoci rendible?
Com son els boscos mediterranis i què els caracteritza...?
CREAF
precipitació
390.000
evaporació
430.000
precipitació
110.000
evapotranspiració
70.000
Atmosfera terrestreAtmosfera oceànica40.000
OCEANS CONTINENTS
40.000(escolament)
127 millions km2382 milions km2
Valors en km3
70.000
110.000
127 milions km2
1.400 milions de km3 volum total d’aigua al planeta…d’aquests, 500.000 km3 (0.035%) circulen entre l’atmosfera i els continents
CREAF
Global Mediterrani
Precipitació sobre elscontinents (mm/any) 870 450
ETP promig (mm/any) 550 1000
Escolament mig (l∙m‐2∙a‐1) 320
Precipitació: desigualment distribuida al PlanetaCREAF
>855 mm
712‐855 mm
572‐712 mm
427‐572 mm286‐427 mm
Catalunya: un pais mediterrani...
La precipitació, desigualment distribuïda...
...és molt inferior a la demanda d’aigua de l’atmosfera...
...el que origina un acusat dèficit hídric a tot el territori
1 g de C 500 g de H2O
Per fixar Carboni els arbres utilitzen enormes quantitats d'aigua…
Per produir 1 m3 de fustade pi roig, els arbres hande transpirar uns 1500 m3
d’aigua
8
(Piñol et al. 1998)
Roquetas (Tarragona)
950
1000
1050
1100
1150
1200
1900 1920 1940 1960 1980 2000
Evapotranspiraciópo
tencial (mm/any)
CREAF
L’aridesa ha incrementat al mediterrani durant l’últim segle...
Les regions mediterrànies del món: regions extremadament sensibles al
Canvi Climàtic...
CREAF
Les cèl∙lules de convecció, que son la base del sistema climàtic de la terra, s’originen degut a l’escalfament diferencial del planeta.
La zona de convergència intertropical (ITCZ), està lligada a la cèl∙lula de Hadley i resulta crucial per tal d’entendre la sensibilitat de les regions mediterrànies al Canvi Climàtic.
La cèl∙lula de convecció de HadleyCREAF
Com podem estudiar i anticipar la resposta dels boscos al Canvi climàtic?
CREAF
Als boscos de Catalunya tenim 43 tones/ha de C ó un total de 49 milions de
tones de C
Segon inform
e sobre el canvi clim
àtic a Catalun
ya: Em
bornals. Gracia et al., 2009
Els boscos de Catalunya fixen 1.34 t/ha de C cada
any, en total 1.5 milions de tones de C
Segon inform
e sobre el canvi clim
àtic a Catalun
ya: Em
bornals. Gracia et al., 2009
mes
Dec. Jan. Feb. Mar.Apr. May Jun. Jul. Aug.Sept.Oct. Nov.Dec.
NE
E (g
C m
-2 m
es-1
)0
10
20
30
40
Flux mensual de C al bosc de Mitra.
Roureda a prop d’ Évora, Portugal NEE anual=80 g.m-2any-1
(1 g m-2 = 0.01 t ha-1)
Pluja
R. del sòl (Rs)
De què depèn el Balanç de Carboni d’un Bosc?
Producció Bruta
R. heterotròfica
Ra = Rf + Rm + Rr PN = PB – RaPNE = PN – Rh
R. foliar
R. fusta
R. arrels
R. Autotròfica (Ra)
Fixació bruta de C, GPPCREAF
Fixació neta de C, NPPCREAF
NPP = 1.88 (15%)
GPP13.04
R‐ 11.16
La respiracióretorna a
l’atmosfera unafracció important del carboni quela planta ha fixat
a un cost molt elevat en termes
de consumd’aigua.
(En promig, esretorna un 60
per cent)
Figures in Mg C/ha/year
CREAF
El canvi climàtic: una realitat a Catalunya?
CREAF
CREAF
5th IPCC report: Forçament radiatiu
Data Source: Pieter Tans and Thomas Conway, 2010, NOAA/ESRL
1970 – 1979: 1.3 ppm y-1
1980 – 1989: 1.6 ppm y1
1990 – 1999: 1.5 ppm y-1
2000 - 2009: 1.9 ppm y-1
2009 1.622008 1.802007 2.142006 1.842005 2.392004 1.602003 2.192002 2.402001 1.892000 1.22
December 2009: 387.2 ppmSeptember 2010 (preliminary): 389.2 ppm39% above pre-industrial
Annual Mean Growth Rate (ppm y-1)
2006 2007 2008 2009 2010 2011
Nove
mber
2010Pa
rts P
er M
illion
(ppm
)390
388
386
384
382
380
378
CREAF
Atmospheric CO2 Concentration
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
7Em
ision
es an
uales
(Gt
de C
arbo
no)
emissions delscombustibles
fòssils
emissions percanvi d'usos del
sòl
absorció pelssistemesterrestres
absorció pelsoceans
increment decarboni a
l'atmosfera
compromís dereducció
d'emissions P. deKyoto
emissions
absorcions
6.3-0.26
1.6 -2.3 3.3-2.3
Compromís de Reducció segons el Protocol de Kyoto
Carbon
Dioxide
Tempe
rature
Chan
ge from
present
Temperatura i concentració de CO2 a l’atmosfera durant els últims
400.000 anys segons es desprèn del core de gel de Vostok
L’any 2013 hem assolit aquesta concentració, mai assolida durant els últims 400.000 anys !
CREAF
4th IPCC report: projeccions climàtiques
CREAF
5th IPCC report: Climate Scenarios
Alzinars (Quercus ilex) sobre sòls esquelètics afectats per la sequera (any 2008)
Pi roig(Pinus sylvestris) instal∙lats en sols prims sobremargues al Ripollès (any 2008)
387mm360mm
Pi roig(Pinus sylvestris) instal∙lats en sols prims sobre margues al Ripollès (any 2008)
Year1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070
Mea
n Le
af L
ife (y
r)0
1
2
3
4
GinosaS14
Pinus halepensis
Year1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070
Mea
n Le
af L
ife (y
r)
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
PradesS14
Quercus ilex
Els nostres models prediuen canvis en la fenologia de les espècies: variacions en la vidade les fulles tant en caducifolis com en perennifolis
Font: Sabaté and Gracia, 2001
Year1960 1980 2000 2020 2040 2060
Mean
Lea
f Life
(yr)
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0Prades
S14
Year1960 1980 2000 2020 2040 2060
Mean
Lea
f Life
(yr)
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0PradesPinus halepensis Quercus ilex
CREAFEdat de les fulles...
1 2 3 4 5 6 7 8
Localidad tªºC
Pmm/año
VMHaños
Montseny 10.0 700 2.8Prades 12.0 550 2.4Zaragoza 14.9 337 2.2Valencia 17.0 422 2.1Palma 16.8 451 2.3Madrid 13.9 438 2.0Granada 15.6 473 1.9Sevilla 18.8 535 1.7
...la qual cosa afectarà al balanç de carboni de l’alzinar
Temperatura anual media (ºC)10 12 14 16 18 20
Vida
med
ia d
e la
s ho
jas
(año
s)
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.6
MLL=-0.099·t + 3.64r2=0.71n=8
CREAF
Les fulles de l’alzina es renoven més ràpidament amb l’increment de temperatura....
CREAF
GOTILWA+ i altres models prediuen:
…el període vegetatiu de moltes espèciess’allarga considerablement…
Les fulles surten ara 20 dies abansque fa 50 anys
...i cauen 13 dies després
estació vegetativa allargada en 1 mes
Peñuelas et al 2002
... a Cardedeu
CREAFArribada de la Primavera
El futur del paisatge forestal de Catalunya
(i d’Europa)...
CREAF
CREAF
El model GOTILWA+
Soil Water Comparison
y = 0.8443x + 20.042R2 = 0.9773
0
40
80
120
160
200
0 50 100 150 200
Soil Water Modelled (kg/m2)
Soil
Wat
er C
alcu
late
d (k
g/m
2 )
years
Wate
r in so
il (kg
/m2 )
measuredsimulated
Puechabon
Gracia et al. 2009
CREAF
La reserva d’aigua al sòl del boscde Quercus ilex
A2-HadCM31990 2020
2050 2080
El model GOTILWA+ projecta una reducció de la reserva hídrica al bosc durant les properes dècades…
<85
[86,100]
[101,115]
[116,131]
[132,146][147,161][162,177]
[178,192]
[193,207][208,223][224,238][239,253]
[254,269][270,284][285,300]
Durada observada del període
vegetatiu(dies) 1960-1990
<85
[86,100]
[101,115]
[116,131]
[132,146][147,161][162,177]
[178,192]
[193,207][208,223][224,238][239,253]
[254,269][270,284][285,300]
Durada simulada del període
vegetatiuA2_HadCM3 2020
<85
[86,100]
[101,115]
[116,131]
[132,146][147,161][162,177]
[178,192]
[193,207][208,223][224,238][239,253]
[254,269][270,284][285,300]
Durada simulada del període
vegetatiuA2_HadCM3 2050
<85
[86,100]
[101,115]
[116,131]
[132,146][147,161][162,177]
[178,192]
[193,207][208,223][224,238][239,253]
[254,269][270,284][285,300]
Durada simulada del període
vegetatiuA2_HadCM3 2080
1960-1990 2020 2050 2080
Noruega 124 119 130 155Finlàndia 128 133 142 160
Suècia 135 138 143 165Itàlia 190 198 207 228
Espanya 201 213 222 245Grècia 205 219 223 250Portugal 218 238 251 279Europa 169 176 184 205
CREAF
Com canvía el nostre paisatge(durada del periode vegetatiu)
Fagus sylvatica
Quercus ilex
Pinus halepensis
Pinus sylvestris
Pinus pinaster
Pinus nigra
10527 plots
El bosc del futur a EspanyaCREAF
La Producció Primària Bruta dels boscos d’Espaya en les properes dècades
CREAF
GPP, any 2020, sòl 50 cm. (kg/ha/any)
GPP, any 2045, sòl 50 cm. (kg/ha/any)
GPP, any 2070, sòl 50 cm. (kg/ha/any)
GPP, any 2095, sòl 50 cm. (kg/ha/any)
La Producció Neta dels boscos d’Espaya en les properes dècades
CREAF
NPP, any 2020, sòl 50 cm. (kg/ha/any)
NPP, any 2045, sòl 50 cm. (kg/ha/any)
NPP, any 2070, sòl 50 cm. (kg/ha/any)
NPP, any 2095, sòl 50 cm. (kg/ha/any)
NPP is Spanish forest 2090‐2100CREAF
More than halfof the Spanishforestswill be NET SOURCES of CO2 by theend of thiscentury.
The cost of Climate Change...
CREAF
Climate scenario at PRADES (IPCC socio‐economic scenario A2).
2004‐2008 2096‐2100
CO2 (ppm) 388 750 (1.93)
Temperature(ºC, annual mean)
15 19 (+4ºC)
Precipitation (mm/y)(pattern changed)
570 465 (‐20%)
CREAFClimate Scenarios
Soil 50 cm
BAU CC
SEV €/ha 2289 1286 1003
WP m3/ha∙any 4.97 4.71 0.26
WUER m3/m3 630 517 ‐113
Soil 150 cm
BAU CC
SEV €/ha 3915 1412 2503
WP m3/ha∙any 6.46 4.81 1.65
WUER m3/m3 627 567 ‐60
The cost of Climate Change...CREAF
El cost del canvi climàtic al sectorforestal de Catalunya es potestimar al voltant d’uns 2000milions d’euros...
CREAF
Per concloure: Un brindis al sol?CREAF
El Canvi Climàtic és el problema més seriós al que s’enfronta la nostra societat, tant per les consequències ambientals com per les repercusions socials i econòmiques.
Per concloure: Un brindis al sol?CREAF
Les polítiques ambientals han de canviar sustancialment, més enllà de les declaracions formals de polítics que, en la pràctica, ens demostren cada dia que el problema no figura entre les prioritats de les seves agendes.
Gracies!