17 jun 2023 - 11:34 CET

Profesor responsable: Miguel Berdugo 

Despacho: Planta 4 edificio B, Facultad de Ciencias Biológicas.

Introducción general:

Las formaciones vegetales se encuentran ante numerosos retos en el Antropoceno, tanto por perturbaciones directas humanas, como por la acción combinada que estas tienen con el cambio climático. Esto es especialmente preocupante cuando los sistemas que sostienen la cubierta vegetal son complejos, y propensos a presentar respuestas no lineales ante el cambio climático (Scheffer et al. 2001). Este es el caso de las tierras áridas (drylands en inglés), como lo es España. En estos sistemas se ha visto que incrementos de aridez como los pronosticados con el cambio climático pueden desencadenar respuestas abruptas en el funcionamiento y la estructura de los ecosistemas. En particular, se han descubierto ciertos umbrales de aridez que marcan regiones especialmente vulnerables a estos cambios abruptos (Berdugo et al., 2020).
Al perturbarse, las formaciones vegetales tienden a recuperarse siguiendo una sucesión hasta alcanzar un estado maduro y plenamente funcional, en un proceso que depende de su resiliencia (Hollin 1973, Walker et al., 2004). Entender esta resiliencia de la que dependen los procesos de recuperación de la cubierta vegetal es vital de cara a entender las amenazas del cambio climático. En particular, entender si esos procesos de recuperación se ven especialmente entorpecidos alrededor de los umbrales de aridez ya descubiertos es esencial para averiguar si nos acercamos a un nivel de amenaza tal, que puedan producirse cambios irreversibles, inesperados e inmediatos en un futuro muy cercano.

Proyecto Restaura:
El proyecto restaura tiene como objetivo comprender los procesos de recuperación de un ecosistema cuando se realiza una restauración activa del mismo. La restauración de ecosistemas puede llegar a ayudar a recuperar la biodiversidad y funcionalidad de nuestras formaciones vegetales. Sin embargo, el éxito de la restauración puede depender de diversos factores, y no conocemos los factores de lo condicionan. Más aún, entender si el éxito de la restauración se ve influenciado por la aridez, especialmente por umbrales de aridez críticos, es esencial para ayudar al manejo de la cubierta vegetal ante un futuro incierto.
En este proyecto usaremos una base de datos global de proyectos de restauración llamada Restor (Crowther et al., 2022). El alumno localizará y extraerá información de todos los proyectos aquí reunidos que cumplan una serie de especificaciones a nivel global. Elegiremos aproximadamente 200 bien dispersos por todo el globo. Una vez extraída la información de su ubicación, usaremos la herramienta Google Earth Engine para obtener información de sus trayectorias de recuperación desde el momento en que se inició la restauración hasta la actualidad usando herramientas de remote sensing e índices como el NDVI (Lenton et al., 2022). Usaremos estas trayectorias de recuperación y datos de aridez a nivel global para entender qué factores influencian el éxito de la restauración en la península ibérica.

Competencias a adquirir:
1. Conocimiento sólido de conceptos de resiliencia y dinámica de ecosistemas
2. Manejo de grandes bases de datos con R
3. Obtención de índices de resiliencia con remote sensing
4. Manejo básico de Google Earth Engine
5. Análisis estadístico con modelos lineales y no lineales
6. Elaboración y realización de presentaciones científicas

Referencias de utilidad:
Berdugo, M., Delgado-Baquerizo, M., Soliveres, S., Hernández-Clemente, R., Zhao, Y., Gaitán, J. J., ... & Maestre, F. T. (2020). Global ecosystem thresholds driven by aridity. Science, 367(6479), 787-790.
Crowther, T. W., Thomas, S. M., van den Hoogen, J., Robmann, N., Chavarría, A., Cottam, A., ... & Rowe, C. (2022). Restor: Transparency and connectivity for the global environmental movement. One Earth, 5(5), 476-481.
Holling, C. S. (1973). Resilience and stability of ecological systems. Annual review of ecology and systematics, 4(1), 1-23.
Lenton, T. M., Buxton, J. E., Armstrong McKay, D. I., Abrams, J. F., Boulton, C. A., Lees, K., ... & Dakos, V. (2022). A resilience sensing system for the biosphere. Philosophical Transactions of the Royal Society B, 377(1857), 20210383.
Scheffer, M., Carpenter, S., Foley, J. A., Folke, C., & Walker, B. (2001). Catastrophic shifts in ecosystems. Nature, 413(6856), 591-596.
Walker, B., Holling, C. S., Carpenter, S. R., & Kinzig, A. (2004). Resilience, adaptability and transformability in social–ecological systems. Ecology and society, 9(2).