Les papallones com a bioindicadores dels hàbitats a Catalunya: l'exemple dels prats de dall i le pastures del Parc Natural dels Aiguamolls de l'Empordà

El Parque Natural de los Aiguamolls de l’Empordà (PNAE) es uno de los espacios protegidos más conocidos y emblemáticos de Cataluña. Uno de sus hábitats más localizados y amenazados son las denominadas closes, prados de siega destinados a la producción de forraje, rodeados de canales de desagüe e inundados durante parte del invierno. Recientemente, se ha demostrado que la comunidad vegetal más típicamente asociada con estos prados es la más rica del Parque y la que alberga las especies más raras. En este trabajo se utilizan datos de mariposas diurnas (ropalóceros), obtenidos después de aplicar durante 17 años la metodología del Butterfly Monitoring Scheme, para evaluar el interés de conservación de los principales ambientes del PNAE. Las closes constituyen también para los ropalóceros el hábitat más valuoso. La coincidencia en los resultados obtenidos en dos grupos taxonómicos amplios y que ocupan niveles tróficos distintos, sumada a la alarmante regresión que han experimentado las closes en los últimos 50 años y a su singularidad en el área mediterránea, permiten considerarlas objetivamente como uno de los hábitats más amenazados del PNAE y del conjunto de Cataluña. En una segunda parte del trabajo, se analizan las respuestas de las mariposas frente al abandono de las closes y a su recuperación a partir de antiguos cultivos intensivos. Los cambios que experimentan las comunidades de mariposas pueden pasar del todo desapercibidos si los análisis se focalizan en indicadores generales (p. ej., riqueza específica y abundancia). Contrariamente, se demuestra que la respuesta de algunas especies potencialmente bioindicadoras puede ser muy acusada, si bien es necesario conocer su ecología para poder interpretarla correctamente. En concreto, se concluye que Plebejus argus representa la mejor especie bioindicadora de las peculiares condiciones ambientales propias de las closes: las poblaciones responden con descensos rapidísimos cuando estas condiciones se deterioran, y también con aumentos progresivos cuando el hábitat mejora. Además, se trata de una especie muy sedentaria que se estructura en forma de metapoblaciones, por lo cual el monitoreo de una población local refleja también las condiciones del paisaje de su entorno.Aiguamolls de l’Empordà Natural Park is one of the most important protected wetland areas on the Mediterranean coast. In this article, butterfly assemblages were used to characterize and evaluate the conservation value of the main habitat types in this protected area. Butterfly data were obtained from a number of transects walked as part of the Catalan Butterfly Monitoring Scheme, which uses a standardized methodology for monitoring butterflies. Hay meadows flooded in winter (the so-called closes) appeared always as the highest ranked habitat in terms of conservation evaluation: they have more butterflies and a slight tendency to harbour more and generally rarer species. This conclusion coincides with that of previous investigations indicating that the most diverse and rare plant communities in the whole Natural Park are present in the closes, and highlights the importance of traditionally managed hay meadows for wildlife. However, these hay meadows are in alarming decline and have become one of the most threatened habitats in this area and the whole Mediterranean region. In a second part of the article, we analysed the responses of butterfly communities once the closes are abandonned or when they are recovered from former arable fields. Changes may be completely overlooked if the analyses are focussed on general patterns for the whole community (e.g. species richness and abundance). On the other hand, several individual species showed strong population trends and some of them may be considered as true bioindicators of the narrow environmental conditions associated with this kind of habitat. In particular, we suggest that Plebejus argus represents an excellent bioindicator of these traditionally managed hay meadows: its populations always showed dramatic decreases once the closes were abadonned, overgrazed or invaded by exotic weeds, and progressive increases once the quality of the meadows improved. Moreover, this highly sedentary species exists as metapopulations and, therefore, the wealth of local populations also reflects that of the surrounding landscape.El Parc Natural dels Aiguamolls de l'Empordà (PNAE) és un dels espais protegits més coneguts i emblemàtics a Catalunya. Un dels seus hàbitats més localitzats i amenaçats són les anomenades closes, prats destinats a la producció de farratge, envoltats per canals de desguàs i bosc de ribera, inundats durant part de l'hivern i dallats periòdicament. Recentment s'ha demostrat que la comunitat vegetal més típica de les closes és la més rica del Parc i la que alberga les espècies més rares. En aquest treball s'utilitzen dades de papallones diürnes (ropalòcers), obtingudes després d'aplicar durant 17 anys la metodologia del Butterfly Monitoring Scheme, per avaluar l'interès de conservació dels principals ambients del PNAE. Les closes constitueixen l'hàbitat més valuós també per als ropalòcers. La coincidència dels resultats per a dos grups taxonòmics amplis que ocupen nivells tròfics diferents, sumada a l'alarmant regressió que han experimentat les closes en els darrers 50 anys i a la seva singularitat dins de l'àrea mediterrània, permeten considerar-les objectivament com un dels hàbitats més amenaçats del PNAE i de tot Catalunya. En una segona part del treball, s'analitzen les respostes de les papallones enfront de l'abandonament de les closes i de la seva recuperació a partir d'antics conreus intensius. Els canvis que experimenten les comunitats de ropalòcers poden passar del tot desapercebuts si les anàlisis es focalitzen en indicadors generals (p. ex., riquesa específica i abundància). Contràriament, es demostra que la resposta d'algunes espècies potencialment bioindicadores pot ser molt més acusada, encara que cal conèixer la seva ecologia per poder-la interpretar correctament. En concret, es conclou que Plebejus argus representa la millor espècie bioindicadora d'unes condicions ambientals pròpies de les closes empordaneses tradicionals: les poblacions responen amb descensos rapidíssims quan les condicions òptimes es deterioren, i també amb augments progressius quan l'hàbitat millora. A més, es tracta d'una espècie molt sedentària que s'estructura en forma de metapoblacions, per la qual cosa el monitoratge d'una població reflecteix també les condicions del paisatge del seu entorn

Climate change impacts on life in terrestrial ecosystems

An increasing number of observational evidences on the biological effects of climate change are becoming available in Catalonia. Biological spring and winter have been advanced and delayed, respectively. Specifically, the vegetative period has extended about 5 days per decade during the last fifty years. In addition, Mediterranean plants and animals seem to move upwards in Catalan mountains. Many other changes have been observed in the last decades in response to this climatic change: more frequent and severe droughts, greater fire risks, greater biogenic volatile organic compound emissions from our ecosystems, etc. The warming and the precipitation decrease projected for the next decades, if they occur, will affect the physiology, phenology, growth, reproduction, establishment and, finally, the distribution of organisms, and therefore the structure and functioning (e.g., CO2 uptake or nitrate leaching) of the ecosystems. In fact, experimental studies simulating warming and drought in our forests and shrub lands verify these effects. These changes affect and will affect the multiple productive, environmental and social services provided by the terrestrial ecosystems. Therefore, management policies of ecosystems have to consider these changes projected for the immediate future, such as the decrease of water availability

Radiation use efficiency estimation in Mediterranean forests using MODIS Photochemical Reflectance Index (PRI)

Muchos de los modelos actuales para estimar la productividad primaria bruta (PPB) de los ecosistemas terrestres dependen de la eficiencia del uso de la radiación (EUR), el cociente entre el CO2 absorbido y la radiación absorbida. Una metodología para estimar la EUR a partir de datos satelitales independizaría a las estimaciones de productividad primaria de los datos climáticos hasta ahora usados para estimar la EUR. En este trabajo mostramos que los bosques mediterráneos presentan muy leves cambios estacionales de los índices de vegetación, indicadores de biomasa verde y, por el contrario, grandes cambios estacionales en la absorción de CO2. El Índice de Reflectancia Fotoquímica (PRI), calculado a partir de la reflectancia obtenida con el sensor MODIS, presentó una alta correlación con la variabilidad estacional de la EUR estimada a escala de ecosistema con técnicas de covarianza turbulenta en dos bosques mediterráneos, a lo largo de cinco años. Estos resultados nos muestran que es posible estimar la variabilidad temporal de la EUR utilizando el PRI y mejorar las estimaciones de la absorción de carbono. Este avance conceptual y tecnológico evita así la necesidad de realizar supuestos sobre las variaciones de la EUR y la relación con sus controles climáticos.Many of the current models to estimate gross primary productivity (GPP) of terrestrial ecosystems depend on the radiation use efficiency (RUE), the ratio between absorbed CO2 and absorbed radiation. A methodology for estimating the RUE from satellite data would make estimates of primary productivity independent of climate data so far used to estimate the RUE. This study showed that the Mediterranean forests present very mild seasonal changes in their vegetation indices, indicators of green biomass and, by contrast, large seasonal changes in absorbed CO2. The Photochemical Reflectance Index (PRI), calculated from the surface reflectance obtained by the MODIS sensor, presented a high correlation with the seasonal variability of the RUE estimated at ecosystem scale with eddy covariance techniques at two Mediterranean forests, along five years. These results showed that it is possible to estimate the temporal variability of RUE using the PRI and to improve the estimates of carbon absorption. This conceptual and technological improvement avoids the need to make assumptions about changes in the EUR and its relation to climate controls.Este trabajo ha sido financiado por proyectos de la Generalitat de Catalunya (SGR2005-00312) del Ministerio de Educación y Ciencia de España (CGL2006-04025/BOS) y de la Fundación BBVA

La Fitotoxicitat de l'ozó troposfèric a Catalunya avaluada amb plantes de tabac biosensores

S'ha trohat fitotoxicitat de l'ozó vers el tabac a diverses localitats de Catalunya durant un estudi pilot desenvolupat des del març fins al setembre de 1994. A les zones costaneres l'ozó afecta fins i tot les varietats més resistents, com la Bel-B, cosa que no succeí a cap estació de l'interior. A la costa, a part de les concentracions més elevades del gas, la major humitat augmenta la conductància estomàtica i per tant l'efecte de l'ozó. Els espectres de reflectància de les fulles afectades mostraren valors majors en el vermell i menors en l'infraroig proper, la qual cosa en facilità la teledetecció.En un estudio piloto realizado en varias localidades de Cataluña desde marzo hasta septiembre de 1994, se encontró fototoxicidad del ozono en plantas de tabaco. En las zonas de la costa, el ozono afectó incluso a las variedades más resistentes, como la Bel-B, cosa que no ocurrió en ninguna de las estaciones del interior. En la costa, aparte de las mayores concentraciones de ozono, la humedad más elevada aumentó la conductancia estomática y por lo tanto el efecto del ozono. Los espectros de reflectancia de las hojas afectadas mostraron valores mayores en el rojo y menores en el infrarojo cercano, lo que facilitó la teledetección de los efectos del ozono.O3 phytotoxicity to tobacco was demonstrated in several rural locations in Catalonia during a pilot study from March to September 1994. At coastal locations, O3 injury was found even on O3 resistant cultivar Bel-B such injury did not occur in the interior of Catalonia. In the coast, there are higher concentrations of ozone and higher humidities that rise stomatal conductance, and therefore the ozone effect. Injured leaf reflectance spectra showed higher values in the red and lower values in the near infrared areas, opening interesting possibilities for remote sensing of ozone effects

Les papallones com a bioindicadores dels hàbitats a Catalunya: l'exemple dels prats de dall i le pastures del Parc Natural dels Aiguamolls de l'Empordà

El Parc Natural dels Aiguamolls de l'Empordà (PNAE) és un dels espais protegits més coneguts i emblemàtics a Catalunya. Un dels seus hàbitats més localitzats i amenaçats són les anomenades closes, prats destinats a la producció de farratge, envoltats per canals de desguàs i bosc de ribera, inundats durant part de l'hivern i dallats periòdicament. Recentment s'ha demostrat que la comunitat vegetal més típica de les closes és la més rica del Parc i la que alberga les espècies més rares. En aquest treball s'utilitzen dades de papallones diürnes (ropalòcers), obtingudes després d'aplicar durant 17 anys la metodologia del Butterfly Monitoring Scheme, per avaluar l'interès de conservació dels principals ambients del PNAE. Les closes constitueixen l'hàbitat més valuós també per als ropalòcers. La coincidència dels resultats per a dos grups taxonòmics amplis que ocupen nivells tròfics diferents, sumada a l'alarmant regressió que han experimentat les closes en els darrers 50 anys i a la seva singularitat dins de l'àrea mediterrània, permeten considerar-les objectivament com un dels hàbitats més amenaçats del PNAE i de tot Catalunya. En una segona part del treball, s'analitzen les respostes de les papallones enfront de l'abandonament de les closes i de la seva recuperació a partir d'antics conreus intensius. Els canvis que experimenten les comunitats de ropalòcers poden passar del tot desapercebuts si les anàlisis es focalitzen en indicadors generals (p. ex., riquesa específica i abundància). Contràriament, es demostra que la resposta d'algunes espècies potencialment bioindicadores pot ser molt més acusada, encara que cal conèixer la seva ecologia per poder-la interpretar correctament. En concret, es conclou que Plebejus argus representa la millor espècie bioindicadora d'unes condicions ambientals pròpies de les closes empordaneses tradicionals: les poblacions responen amb descensos rapidíssims quan les condicions òptimes es deterioren, i també amb augments progressius quan l'hàbitat millora. A més, es tracta d'una espècie molt sedentària que s'estructura en forma de metapoblacions, per la qual cosa el monitoratge d'una població reflecteix també les condicions del paisatge del seu entorn.Aiguamolls de lEmpordà Natural Park is one of the most important protected wetland areas on the Mediterranean coast. In this article, butterfly assemblages were used to characterize and evaluate the conservation value of the main habitat types in this protected area. Butterfly data were obtained from a number of transects walked as part of the Catalan Butterfly Monitoring Scheme, which uses a standardized methodology for monitoring butterflies. Hay meadows flooded in winter (the so-called closes) appeared always as the highest ranked habitat in terms of conservation evaluation: they have more butterflies and a slight tendency to harbour more and generally rarer species. This conclusion coincides with that of previous investigations indicating that the most diverse and rare plant communities in the whole Natural Park are present in the closes, and highlights the importance of traditionally managed hay meadows for wildlife. However, these hay meadows are in alarming decline and have become one of the most threatened habitats in this area and the whole Mediterranean region. In a second part of the article, we analysed the responses of butterfly communities once the closes are abandonned or when they are recovered from former arable fields. Changes may be completely overlooked if the analyses are focussed on general patterns for the whole community (e.g. species richness and abundance). On the other hand, several individual species showed strong population trends and some of them may be considered as true bioindicators of the narrow environmental conditions associated with this kind of habitat. In particular, we suggest that Plebejus argus represents an excellent bioindicator of these traditionally managed hay meadows: its populations always showed dramatic decreases once the closes were abadonned, overgrazed or invaded by exotic weeds, and progressive increases once the quality of the meadows improved. Moreover, this highly sedentary species exists as metapopulations and, therefore, the wealth of local populations also reflects that of the surrounding landscape.El Parque Natural de los Aiguamolls de lEmpordà (PNAE) es uno de los espacios protegidos más conocidos y emblemáticos de Cataluña. Uno de sus hábitats más localizados y amenazados son las denominadas closes, prados de siega destinados a la producción de forraje, rodeados de canales de desagüe e inundados durante parte del invierno. Recientemente, se ha demostrado que la comunidad vegetal más típicamente asociada con estos prados es la más rica del Parque y la que alberga las especies más raras. En este trabajo se utilizan datos de mariposas diurnas (ropalóceros), obtenidos después de aplicar durante 17 años la metodología del Butterfly Monitoring Scheme, para evaluar el interés de conservación de los principales ambientes del PNAE. Las closes constituyen también para los ropalóceros el hábitat más valuoso. La coincidencia en los resultados obtenidos en dos grupos taxonómicos amplios y que ocupan niveles tróficos distintos, sumada a la alarmante regresión que han experimentado las closes en los últimos 50 años y a su singularidad en el área mediterránea, permiten considerarlas objetivamente como uno de los hábitats más amenazados del PNAE y del conjunto de Cataluña. En una segunda parte del trabajo, se analizan las respuestas de las mariposas frente al abandono de las closes y a su recuperación a partir de antiguos cultivos intensivos. Los cambios que experimentan las comunidades de mariposas pueden pasar del todo desapercibidos si los análisis se focalizan en indicadores generales (p. ej., riqueza específica y abundancia). Contrariamente, se demuestra que la respuesta de algunas especies potencialmente bioindicadoras puede ser muy acusada, si bien es necesario conocer su ecología para poder interpretarla correctamente. En concreto, se concluye que Plebejus argus representa la mejor especie bioindicadora de las peculiares condiciones ambientales propias de las closes: las poblaciones responden con descensos rapidísimos cuando estas condiciones se deterioran, y también con aumentos progresivos cuando el hábitat mejora. Además, se trata de una especie muy sedentaria que se estructura en forma de metapoblaciones, por lo cual el monitoreo de una población local refleja también las condiciones del paisaje de su entorno