Diseño de muestreo par medir efectos de los cambios en la diversidad de especies sobre el servicio ecosistémico de captura de carbono en matorrales mediterráneos

Abstract

La captura y almacenamiento de carbono en las plantas y el suelo está considerada como uno de los principales servicios ecosistémicos intermedios del que dependen muchos otros. La tasa de provisión de este servicio viene determinada por la producción primaria del ecosistema, que a su vez depende de las condiciones climáticas, el tipo de suelo y la biodiversidad de plantas. Trabajos recientes han mostrado cómo la diversidad composicional y funcional de plantas tienen un efecto positivo sobre el almacenamiento de carbono y la producción primaria. Así, los bosques con mayor diversidad de árboles de la Península Ibérica, especialmente con mayor diversidad funcional, presentan mayor producción primaria y biomasa de la que cabría esperar por sus condiciones climáticas. Sin embargo, estos efectos todavía están poco estudiados en matorrales mediterráneos. Debido a la gran extensión que ocupan los matorrales (formación vegetal dominante en la Región Mediterránea) y a que éstos sean especialmente vulnerables al cambio global, es necesario estudiar cómo afectarían las potenciales variaciones en la de biodiversidad de los matorrales a las funciones y servicios ecosistémicos que proporcionan. Este Trabajo Fin de Carrera (TFC) ha abierto una nueva línea de investigación del Dpto. de Botánica de la Universidad de Granada en la que pretendemos analizar la relación entre la producción primaria y la diversidad funcional y composicional de plantas a lo largo de gradientes climáticos y edáficos en matorrales mediterráneos del SE ibérico. En particular, este TFC se ha centrado en sentar las bases de un diseño del muestreo completo que permita evaluar y seguir en el tiempo la hipótesis que guía esta investigación Ho: Los matorrales con mayor diversidad (funcional y composicional) tienen mayor producción primaria de lo esperado por el control climático y litológico. Para ello, por un lado se estima la producción primaria mediante imágenes de satélite del Índice de Vegetación Mejorado (EVI) capturadas por el sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) y, por otro lado, se estima la diversidad composicional y funcional de plantas a partir de muestreos de campo y bases de datos sobre caracteres funcionales. El diseño del muestreo resultante permite aislar el efecto directo sobre la producción primaria que tiene la diversidad de plantas, del que tienen otros factores como el clima, la litología, o el suelo. En cada combinación de tipo de litología (esquistos, calizas y filitas) y tipo de clima (árido-cálido, árido-frío, húmedo-cálido, húmedo-frío, y mésico), se seleccionaron un mínimo de cinco píxeles que cumplían estos requisitos: 1) dominados por matorral (>85%), 2) relieve homogéneo, 3) sin uso humano ni cambios de uso del suelo recientes, 4) sin árboles, 5) sin grandes diferencias (<10%) en estacionalidad del EVI respecto al resto de su tipo de litología y clima, 6) separados de otros píxeles muestreados más de 6 km para evitar la autocorrelación espacial. En cada píxel seleccionado se realizaron cuatro muestreos sistemáticos de puntos de intercepción en línea y se obtuvieron los índices de diversidad funcional y composicional de plantas vasculares perennes. Para el análisis de la relación entre productividad, clima, litología y diversidad, se utilizará un Modelo Lineal Generalizado Mixto (GLMM). La productividad se modelizará como variable respuesta a partir de las variables explicativas de precipitación, temperatura, litología, estacionalidad y las distintas medidas de diversidad composicional y funcional de especies.