Cartografia de les congestes i ecologia de les comunitats vegetals de les congesteres d'Andorra (Pirineus)

Abstract

El canvi climàtic està afectant a la reducció de la coberta de neu, al retrocés de glaciars i a la desaparició de congestes en zones de muntanya. En aquest sentit, la congestera és un dels hàbitats més amenaçats als Pirineus. En aquesta Tesi Doctoral s’ha realitzat la primera cartografia de congestes d’Andorra (Pirineus) estudiant-ne les variables físiques que afecten a la seva formació i conservació i se n'ha obtingut un mapa que permetrà avaluar la dinàmica futura de les mateixes. El període climàtic d’acumulació de la neu (gener-abril) ha resultat ser determinant en el nombre i extensió de les congestes, quan aquest és fred i humit. Per tant un augment de temperatura o una disminució de la precipitació, en els mesos d’acumulació de neu, suposarien una disminució important en l’extensió i el nombre de congestes. Aquesta cartografia, que ha permès inventariar fins a 2.520 congestes, ha assentat les bases per estudiar la vegetació de les congesteres (composició, diversitat, fenologia i trets funcionals) a fi de relacionar-la amb les variables ambientals i poder preveure les principals conseqüències del canvi climàtic. En l’estudi de la vegetació, s’han inventariat fins a 85 plantes vasculars, 31 de les quals són típiques de la vegetació de pastures d’alta muntanya, i 21 són típiques de les congesteres (classe Salicetea herbaceae). S’han identificat fins 16 briòfits, 2 dels quals han estat descoberts per primera vegada al Pirineu andorrà. S’ha demostrat, que les espècies vegetals considerades típiques de congesta no viuen ni a les congesteres més innivades ni tampoc a les de més altitud. Això pot permetre, en el cas de desaparèixer progressivament les congestes de menys altitud per un hipotètic canvi climàtic -les situades per sota dels 2540 m-, que les plantes típiques de congestera puguin disposar d'altres congesteres a més altitud per poder-les colonitzar. La colonització, però, dependrà de la quantitat d’hàbitat disponible (sobretot de la presència de matèria orgànica en el sòl) i de les relacions inter-específiques. L’estudi fenològic ha demostrat que determinades espècies adapten la seva fenologia als factors físics locals (com la data de la fosa de la neu o la temperatura acumulada), a fi de permetre maximitzar les probabilitats d’èxit reproductiu. Contràriament, atres espècies no han mostrat cap tipus d’adaptació fenològica. Finalment s’ha avaluat la diversitat funcional a fi de conèixer l’estabilitat de l’hàbitat de congestera i la seva resposta als canvis ambientals (com per ex. respostes en la productivitat o en la resiliència després de canvis sobtats o pertorbacions). Les espècies que dominen en les congesteres situades a menys altitud, amb presència de sòls orgànics i amb menys durada de la coberta de neu, i que d'altra banda són típiques de les pastures d’alta muntanya, s’han trobat relacionades amb valors alts de divergència funcional i amb valors elevats de biomassa aèria. Això s’explicaria per la existència de competència entre espècies. En canvi les espècies de la classe Salicetea herbaceae (considerades com típiques de congesta) s’ha trobat relacionades amb valors alts d’uniformitat funcional, fet que és atribuïble a les condcions físiques més rigoroses (congesteres de més altitud, amb més sòl orgànic i més durada de la coberta de neu) i amb poca competència entre espècies. També s’han mesurat i estudiat els trets biològics funcionals de les espècies més freqüents a fi de caracteritzar la vegetació. L’estudi de la relació entre els trets funcionals i els factors físics a petita escala (ex. data de la fosa de la neu) ha permès avaluar la plasticitat intraespecífica i demostrar que algunes de les espècies més comunes responen significativament als canvis ambientals, en augmentar el nombre d’inflorescències en els indrets de més durada de la coberta de neu.

El cambio climático está afectando a la reducción de la cubierta de nieve, al retroceso de los glaciares y a la desaparición de los neveros en zonas de montaña. En esta Tesis Doctoral se ha realizado la primera cartografía de neveros de Andorra (Pirineos) estudiando las variables físicas que más afectan a su formación y conservación, habiéndose obtenido un mapa que permitirá evaluar la dinámica futura de los mismos. El periodo climático de acumulación de la nieve (enero-abril) se ha identificado como determinante en el número y extensión de los neveros, cuando éste es frío y húmedo. Por lo tanto un aumento de la temperatura o una disminución de la precipitación, en los meses de enero a abril, supondrían una mengua importante en el número y extensión de los neveros. Esta cartografía, que ha permitido incluir hasta 2.540 neveros, debe asentar las bases para el estudio de su vegetación (composición, diversidad biológica, fenología y características funcionales) con el objetivo de relacionarla con los factores ambientales y poder predecir las principales consecuencias del cambio climático. El estudio de la vegetación ha permitido catalogar hasta 85 especies de plantas vasculares, 31 de las cuales son típicas de la vegetación de pastos de alta montaña, y 21 son consideradas típicas de la vegetación de neveros (clase Salicetea herbaceae). Se han identificado 16 briófitos, 2 de los cuales constituyen la primera referencia en el Pirineo andorrano. También se ha evidenciado que las especies consideradas típicas de los neveros no viven en aquellos situados a más altitud ni tampoco en los más innivados. Esta circunstancia permite hipotizar que si progresivamente desaparecen los neveros por un hipotético cambio climático las plantas de los situados a menor altitud dispondrán todavía de terreno a mayor altitud para colonizarlos. Naturalmente, esa colonización dependerá en gran medida de la cantidad de hábitat disponible (sobre todo por la presencia de suelos orgánicos) y de las relaciones sujetas entre las especies. El estudio fenológico indica que algunas de las especies más comunes adaptan su fenología a las variables físicas locales (como fecha de fusión de la nieve o temperatura acumulada), permitiendo maximizar las probabilidades de éxito reproductor. Otras especies no han demostrado ninguna adaptación fenológica. Finalmente se ha evaluado la diversidad funcional para conocer el nivel de estabilidad del hábitat de nevero y su respuesta a los cambios ambientales (como respuestas en la productividad o en la resiliencia después de los cambios o perturbaciones). Las especies identificadas en los neveros, y que son las consideradas típicas de los pastos de alta montaña, se han visto relacionadas con valores elevados de divergencia funcional y con valores altos de biomasa aérea, hecho que se explicaría por la competencia entre especies en los neveros que presentan menos altitud, mas temperatura, presencia de suelos orgánicos y menor duración de la cubierta de nieve. En cambio las especies de la clase Salicetea herbacea, se han visto relacionadas con altos valores de uniformidad funcional, hecho atribuible a las condiciones físicas más severas y a la baja competencia entre especies. También se han medido y estudiado las características funcionales de las especies mas comunes para caracterizar la vegetación. Finalmente el estudio de la relación entre las características funcionales y los factores físicos locales (como la fecha de la fusión de la nieve) han permitido detectar plasticidad intraespecífica de algunas especies, demostrando que responden significativamente a los cambios ambientales, aumentando el número de inflorescencias en los lugares de mayor duración de la cubierta de nieve.

Climate change is contributing to a reduction in snow cover, the rate at which glaciers are receding, and the disappearance of snowbeds in mountains. In this Doctoral Thesis, the snowbeds of Andorra (Pyrenees) were mapped for the first time, which was used to identify the physical factors that have had the greatest affect on the formation and persistance of the snowbeds. That information was used to produce a map that will facilitate assessments of the dynamics of snowbeds in the future. The climatic conditions of the period of snow accumulation (January-April) has a significant effect on the number and extent of snowbeds in the Andorran Pyrenees, but only when the period was cold and wet. An increase in temperature or a reduction in rainfall between January and April, reduces the number and extent of snowbeds. The map, which identified 2.540 snowbeds, has provided a basis from which to study the composition, diversity, phenology, and functional traits of the vegetation in the snowbeds and the influences of environmental factors, and for predicting the most important effects of climate change. In the study, 85 species of vascular plants were documented, 31 of which are typical of mountain pastures and 21 are typical of the vegetation of snowbeds (Class Salicetea herbaceae). In addition, the study identified 16 bryophytes, two of which were documented for the first time in the Andorran Pyrenees. The plant species typical of snowbeds were not present in the snowbeds at the highest elevations or in those that had the longest snow cover; however, if the snowbeds at the lowest elevations disappear progressively, there will be snowbeds at higher elevations that the typical snowbed species can colonize. Colonization will depend largely on the amount of habitat available (especially, the availability of organic soils) and the nature of the relationships between species that become established. Some of the most common species have adapted their phenologies to local physical conditions (such as date of snowmelt and accumulated temperature), which favors their reproductive success. Other species did not exhibit any phenological adaptations. To assess the stability of the snowbeds and the responses to environmental changes (such as changes in productivity or resilience following changes or disturbances), the functional diversity of the snowbeds was evaluated. The species identified in the snowbeds, which are typical of high mountain pastures, were associated with high functional divergence and high biomass, which probably was the result of the competition between species in the snowbeds at low elevations, those exposed to high temperatures that have organic soils, and a relatively short period of snow cover. In contrast, the species of the Salicetea herbaceae class were associated with a high degree of functional uniformity, which suggest severe physical conditions and low competition between species. To characterize the vegetation of the snowbeds, the functional traits of the most common species were assessed. To evaluate intraspecific plasticity, the relationships between the functional and local physical factors (such as date of snowmelt) were evaluated, which demonstrated that the most common species responded significantly to changes in the environment by increasing the number of inflorescences at the sites where snow cover persisted the longest.