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!