The two sides of carbon sink in mountainous mediterranean woodlands: climate and diversity in new forests assemblages
- Autores: Héctor Hernández Alonso
- Directores de la Tesis: Fernando Silla Cortés (dir. tes.), Jaime Madrigal González (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Salamanca ( España ) en 2023
- Idioma: inglés
- Títulos paralelos:
- Las dos caras del secuestro de carbono en los bosques mediterráneos montañosos: clima y diversidad en los ensamblajes forestales noveles
- Tribunal Calificador de la Tesis: José Antonio García Rodríguez (presid.), Verónica Cruz Alonso (secret.), Jérôme Lopez Saez (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biología y Conservación de la Biodiversidad por la Universidad de Salamanca
- Materias:
- Texto completo no disponible (Saber más ...)
- Resumen
- español
Los bosques absorben cantidades ingentes de CO2 cada año. Debido al coste relativamente barato de plantar árboles, la forestación se considera la solución más atractiva para mitigar la tendencia al alza de la temperatura global. En el futuro, estas plantaciones de árboles serán nuevos bosques sujetos a los mismos principios ecológicos que operan en los pocos bosques primarios que quedan en el planeta. Aunque la esperanza depositada en las repoblaciones forestales reside fundamentalmente en el secuestro de carbono producido por el cambio de uso del suelo, cabe preguntarse si esta capacidad de los bosques puede verse modificada por factores bióticos y abióticos. En la ecología clásica, el estrés y la diversidad operan simultáneamente como las dos caras de una misma moneda para controlar funciones ecológicas, como la producción de biomasa. El objetivo de esta tesis es ponderar el papel relativo de ambos para secuestrar carbono utilizando los bosques secundarios establecidos en el Sistema Central. El primer capítulo se centra en la exploración de las respuestas de crecimiento específicas de cada especie a los principales patrones climáticos de gran escala que operan en Europa occidental. Las distintas especies mostraron diferentes afinidades a los patrones climáticos que dependían del carácter biogeográfico. Sin embargo, el crecimiento de todas las especies se vio impulsado en cierta medida por el patrón Este-Atlántico, lo que pone de manifiesto que el crecimiento de los bosques secundarios puede verse desestabilizado sólo por la acción de un solo agente climático. El capítulo dos aborda el eterno debate en ecología: el efecto de la escala. Las sequías extremas repentinas pueden minar la capacidad de crecimiento de los árboles años después del propio impacto. Los resultados confirmaron que la presencia de legados de las sequías en el crecimiento también es cierta en una escala agregada. Por el contrario, los legados fueron ausentes cuando se calcularon utilizando modelos de crecimiento-clima que tenían en cuenta la variabilidad individual inherente de los árboles. Esto simboliza la importancia de abordar los procesos ecológicos a la misma escala a la que operan; en este caso, a nivel de árbol. El tercer y último capítulo demuestra la importancia de la diversidad estructural de los bosques en su capacidad para secuestrar carbono. Estos resultados mostraron que el almacenamiento de carbono en la biomasa arbórea y en la capa superficial del suelo depende de los efectos interactivos entre la edad del dosel y la heterogeneidad del tamaño de los árboles. Además, los resultados revelaron cómo los bosques secundarios deben desarrollar estructuras de tamaño diversas para maximizar el efecto temporal asociado a la ontogenia forestal y al nivel de desarrollo de los bosques para maximizar los stocks de carbono. Esta tesis profundiza el conocimiento actual de dos factores opuestos de la acumulación de biomasa —el estrés climático y la diversidad— a escala de árbol. En primer lugar, subraya la importancia de la escala y la variabilidad individual para gestionar las incertidumbres del ciclo del carbono en los bosques. Y, en segundo lugar, remarca la importancia de la diversidad, ya que la diversidad de especies demostró generar respuestas variables del crecimiento al clima que pueden servir para aminorar el estrés climático; mientras que la heterogeneidad en el tamaño de los árboles demostró interactuar con el grado de desarrollo del bosque para secuestrar más carbono. Los conocimientos generados en este trabajo utilizando bosques secundarios maduros permiten generar guías de actuación para incrementar la capacidad de secuestro de carbono de las repoblaciones forestales.
- English
Forests absorb vast amounts of CO2 each year. Owing to the relatively inexpensive cost of planting trees, afforestation is seen as the most appealing solution to mitigate the rising trend of global temperature. In the future, these tree plantations will be new forests subject to the same ecological principles that are true for the few old-growth forests that remain in the globe. Even though the hope placed in afforestations resides fundamentally in the carbon sink produced by the land use change, it should be questioned whether this forest ability can be modified by biotic and abiotic factors. In classical ecology, stress and diversity both operate simultaneously as the two sides of the same coin to drive ecological functions, like biomass production. The aim of this thesis is to ponder the relative role of both drivers to sink carbon using the secondary forests established in the Sistema Central.
The first chapter focuses on the exploration of species-specific growth responses to the main large-scale climatic patterns that operate in western Europe. Different species showed different affinities to climatic patterns that were contingent on the biogeographic character. However, all -Atlantic pattern at some extent, highlighting that secondary forests growth can be unstabilized just by the action of one climatic agent.
Chapter two address the eternal debate in ecology: the effect of the scale. Sudden extreme droughts can undermine the ability of trees to grow years beyond the impact itself. Results confirmed that the presence of drought legacy effects is also true in an aggregated scale. By contrast, legacies were absent when computed using climate-growth models that accounted for the inherent individual variability of trees. It symbolizes the matter of addressing ecological processes at the same scale at which they operate; in this case, the tree level.
The third and last chapter demonstrates the importance of structural diversity of forests in carbon sink. The results show that carbon storage in tree biomass and topsoil is dependent on the interactive effects between canopy age and tree-size heterogeneity. Furthermore, results reveal how secondary forests must develop diverse tree-size structures to maximize the temporal effect of ontogeny and development in carbon sink ability.
This thesis increases the current understanding of two opposed biomass accumulation drivers climatic stress and diversity at the tree scale. First, it underlines the importance of the scale and individual variability to manage the uncertainties of the carbon cycle in forests. And second, it remarked the importance of diversity, as tree species diversity proved to generate rich climatic growth responses ready to ameliorate the stress of climate, while tree-size heterogeneity demonstrated to interact with the forest developmental grade to sink more Carbon. The knowledge generated in this work using mature secondary forests enable useful guidelines to increase the carbon sink ability of afforestations.
- español
