Efecto de la redistribución de agua en el funcionamiento de la vegetación de zonas áridas e implicaciones hidrológicas en un contexto de cambio climático (RH2O-ARID)
La aridez característica de las tierras secas (“drylands”) limita el crecimiento y productividad de la vegetación, dando lugar a paisajes abiertos con una cobertura vegetal dispersa que se agrupa formando manchas o parches. El efecto positivo de la vegetación sobre las propiedades del suelo, combinado con el efecto directo de las raíces y el dosel vegetal en la infiltración y en la evaporación aumenta la disponibilidad de agua en comparación con las zonas abiertas.
Esta dicotomía hidrológica da lugar a un sistema complejo, desde el punto de vista ecohidrológico, en el que durante los escasos eventos de lluvia la escorrentía se genera en los espacios entre plantas y se redistribuye hacia las zonas vegetadas. El aporte extra de agua y nutrientes desde los claros hacia los parches de vegetación genera pulsos de crecimiento de la vegetación, mayores de los que cabría esperar según el régimen de precipitaciones, que retroalimenta la capacidad de la vegetación para retener agua y nutrientes provenientes de los claros entre plantas durante los siguientes eventos de lluvia. Esta compleja interacción fuente sumidero, característica de la mayoría de los ecosistemas donde el agua es un factor limitante, maximiza la cantidad de recursos disponibles para la vegetación, controla su distribución espacial y podría amortiguar los efectos negativos que se esperan como consecuencia del aumento de aridez que predicen los modelos de cambio climático sobre la región mediterránea.
A pesar de que en dichos ecosistemas está ampliamente reconocido el inherente acoplamiento entre la vegetación y el ciclo del agua, los modelos globales que se usan para estudiar la respuesta de los ecosistemas frente al cambio climático solo incorporan algunas de las interacciones agua-vegetación, como la evapotranspiración.
Sin embargo, otros procesos clave para el funcionamiento de la vegetación en estos ecosistemas, como la redistribución de agua de escorrentía, apenas se han abordado.
Por ello, apenas existe información sobre como los cambios en la cobertura y distribución espacial de la vegetación afectaran a los procesos de redistribución de agua en el ecosistema y las posibles sinergias entre los cambios en la redistribución de agua y la respuesta de la vegetación en un contexto de cambio global.
OBJETIVO: El proyecto RH2ARID propone evaluar el efecto de la redistribución de agua por escorrentía sobre el funcionamiento y estructura de la vegetación de las tierras secas o “drylands”, y desarrollar un modelo acoplado que permita simular de forma espacialmente distribuida como interaccionan estos dos procesos en respuesta al aumento de aridez que predicen los modelos climáticos para la región Mediterránea.
Para abordar este objetivo, el proyecto propone un diseño experimental, en el que la componente espacial a lo largo de un gradiente de aridez sustituye a la componente temporal.
Los 14 espartales seleccionados como objeto de estudio han sido seleccionados a lo
largo de gradientes de aridez en el sureste ibérico, entre las provincias de Almería y
Alicante. Valores altos del índice de aridez implican un mayor cantidad de agua para
la vegetación (colores verdes) mientras que valores más bajos denotan una mayor
evapotranspiración (ETP) y por tanto menor disponibilidad hídrica para la vegetación
(colores rojos). 10 de lo 14 espartales de estudio fueron seleccionados sobre litología
caliza (C) mientras que los 4 restantes fueron seleccionados sobre litología
metamórfica (M).
En cada zona de estudio se analizarán las propiedades biofísicas clave de la vegetación y su distribución espacial, a lo largo del gradiente, utilizando información obtenida de imágenes de satélite de alta resolución temporal y espacial.
El uso de imágenes dron nos permite reconstruir el terreno en 3D, obteniendo así
mapas precisos de la distribución espacial de los claros y la vegetación.
Tambien se han medido propiedades fisicoquimicas del suelo relacionadas con su hidrologia,
tanto en los espacios abiertos entre plantas.
Por último, para comprender mejor el efecto de la redistribución de agua en el funcionamiento y supervivencia de la vegetación y en el suelo bajo la planta, se Desarrollo un experimento de exclusión de escorrentia donde se miden de forma periódica diferentes parámetros en pares de plantas (Unas que reciben agua de escorrentia y otras que no)
Además, desarrollaremos un modelo sencillo y fácilmente extrapolable a otras regiones, que permitirá, a partir de predicciones climáticas, simular de forma espacialmente distribuida la dinámica de la vegetación y sus interacciones con los procesos de redistribución de agua.
