Línies de Recerca d'Ecologia

Genètica i dinàmica de poblacions

Les diferents poblacions d'una mateixa espècie poden estar poc o molt interconnectades. Aquest flux d'individus entre poblacions (i per tant, dels gens que porten els individus) sol tenir conseqüències sobre la capacitat d'adaptació de l'espècie als canvis ambientals i sobre la biodiversitat total de l'ecosistema.

Els estudis sobre genètica i dinàmica de les poblacions pretenen per relacionar la diversitat genètica de les espècies amb la seva capacitat de resposta adaptativa. Això ajuda a comprendre, per exemple, com s'ha generat la diversificació evolutiva, o quins són els patrons biogeogràfics i els paràmetres demogràfics que afecten la distribució de les espècies sobre el territori.

Responsables al departament: Javier Retana Alumbreros, Bernat Claramunt López, Miquel Riba Rovira, Joan Pino Vilalta

 

Fenologia i distribuició d’espècies

La distribució d’espècies de les espècies pel territori pel territori depen de molts factors diferents. Entre altres, influeixen l’altitud, la latitud, la orografia del terreny, les condicions climàtiques locals i generals, la presència d’altres espècies, la fenologia de cada espècie o el historial d’ús del sól i de pertorbacions patides.

La fenologia és la distribució al llarg de l’any d’una sèrie d’aconteixements importants pel cicle vital dels organismes que podem relacionar amb factors climàtics. Alguns exemples d’aquests aconteixements són el moment de sortida de les fulles a les plantes, el de la floració, el de la fructificació, el període de zel dels animals, el de cria o el període de vol dels insectes.

Responsables al departament: Bernat Claramunt López, Miquel Riba Rovira
 
 

Interaccions entre espècies

L'existència de cada organisme modifica inevitablement el medi ambient en què viu. En conseqüència, pot afectar directament o indirecta tota la resta d'éssers vius de l'ecosistema. La competència, la depredació, el parasitisme o el mutualisme són només alguns exemples de les interaccions entre espècies que es troben a la natura.

Un dels reptes més grans a l'hora d'estudiar les interaccions biològiques és la construcció de models que expliquin lesxarxes d'interacció. Aquests models, basats en dades reals recollides al camp, permeten fer prediccions sobre com pot afectar l'ecosistema, per exemple, la pèrdua d'una espècie pol·linitzadora o la introducció d'una nova espècie cinegètica. 

Responsables al departament: Javier Retana Alumbreros, Bernat Claramunt López, Anselm Rodrigo Domínguez
 
 

Invasions biològiques

De totes les espècies que arriben a un territori nou, només algunes s'introdueixen en el medi natural. Algunes d'aquestes espècies introduïdes aconsegueixen reproduir-se i formar poblacions estables. De les espècies establertes, algunes són capaces d'expandir-se sense control pel medi, i és llavors quan parlem d'espècies invasores.

Només una part de les espècies invasores causen problemes greus en el territori d'acollida, però quan ho fan, és molt difícil fer-ne front. Poden causar impactes ecològics (desplaçament d'espècies natives, canvis en l'estructura i el funcionament de l'ecosistema, etc.) i impactes socio-econòmics, amb importants repercusions. Els costos d'erradicació solen ser molt grans i molt poc eficaços, i per això es recomana sempre prendre mesures de prevenció.

Responsables al departament: Joan Pino Vilalta, Javier Retana Alumbreros, Bernat Claramunt López 
 
 

Ecologia química, ecotoxicologia i metabolòmica

L'activitat dels éssers vius modifica l'estructura i la composició química del seu entorn. En alguns casos, els organismes actuen com a filtradors de la toxicitat d'algunes substàncies, i el seu estudi ens permet avaluar la capacitat de l'ecosistema per absorbir els contaminants que generem amb les múltiples activitats humanes.

Una part important de la recerca en aquesta línia es centra en dos objectius: avaluar l'estat de salut de l'ecosistema és a partir de les concentracions de metabolits emesos pels organismes (de la mateixa manera que el metge pot fer diagnòstics a partir dels nostres metabolits corporals), i trobar aplicacions i utilitats al reciclatge dels residus orgànics. 

Responsables al departament: Xavier Domene Casadesus, Josep Maria Alcañiz Baldellou
 
 

Reserves i fluxos de carboni i nutrients

El carboni entra a l'ecosistema amb la fotosíntesi de les plantes, viatja per la xarxa tròfica cap a la resta d'organismes i torna a l'atmosfera amb la respiració de tots ells. Aquests fluxos poden variar amb amb les condicions ambientals i les pertorbacions, i cal quantificar-los per saber si l'ecosistema està fent de font o d'embornal de carboni.

A més del carboni, altres elements com el nitrògen o el fòsfor són indispensables per al creixement de les plantes i per al manteniment en general de la vida en l'ecosistema. En el context actual de canvi global, el fòsfor té un paper cada cop més limitant en alguns ecosistemes mediterranis, i per això cal planificar la gestió forestal tenint en compte aquesta limitació.

Responsables al departament: Francisco Lloret Maya, Jordi Martínez Vilalta, Javier Retana Alumbreros 
 
 

Recursos hídrics

El clima mediterrani es caracteritza per una distribució de les precipitacions molt irregular, i les sequeres intenses s'alternen sovint amb pluges torrencials. Per això, la disponibilitat d'aigua (tant per als ecosistemes com per a les activitats humanes) representa un dels factors més limitants per al desenvolupament de la vida.

Tots els models de canvi climàtic pronostiquen que la zona mediterrània serà una de les més afectades del planeta per l'augment de temperatura i pel descens de les precipitacions. A més, la demanda d'aigua no ha parat de créixer en els últims decenis, no només pel nostre consum, sinó també pel dels boscos i matollars, que solen ser joves i densos. Per això, un dels principals objectius de la recerca que fem al CREAF és la gestió sostenible d'aquest recurs estratègic per a la vida.

Responsables al departament: Jaume Terradas Serra, Jordi Martínez Vilalta, Javier Retana Alumbreros 
 
 

Estructura i dinàmica de les comunitats forestals

Des de la segona meitat del segle XX, molts conreus abandonats han estat substituïts per matollars i boscos que avui són joves i densos. La dinàmica d'aquestes formacions sol ser molt diferent a la que mostren, per exemple, els boscos madurs, i també ho és la seva capacitat de resposta a les pertorbacions i als canvis ambientals.

Els models de dinàmica forestal són una de les eines més potents per comprendre com es formen els boscos, els matollars i els prats, avaluar el seu estat actual i predir el comportament que tindran en el futur. Conèixer aquestes dinàmiques és especialment important en l'actual context de canvi global, i més, quan la demanda social de bens i serveis ecosistèmics no ha parat de créixer.
 
Responsables al departament: Bernat Claramunt López, Javier Retana Alumbreros, Francisco Lloret Maya 
 
 

Gestió i conservació dels boscos

L'aprofitament de fusta, llenya i biomassa que fa el sector forestal s'ha vist sovint com una trava als objectius de conservació que tenen molts altres col·lectius socials. Avui en dia, la conservació dels nostres boscos ja no es pot entendre sense planificar uns aprofitaments necessaris, ni es pot fer gestió sense tenir en compte la conservació.

Elcanvi global ha alterat l'estructura, la composició i el funcionament dels nostres ecosistemes forestals. Aquestes alteracions només es poden redigir cap a condicions més favorables per al bosc a través de la gestió forestal. Per fer-ho, cal que els aprofitaments estiguin encaminats no només a la productivitat, sinó també a reduir la vulnerabilitat del bosc a aquests canvis.

Responsables al departament: Javier Retana Alumbreros 
 
 

Declivi i regeneració dels boscos

Les sequeres i els incendis són dos de les pertorbacions que més influeixen sobre la regeneració natural del bosc i que causen una més gran mortandat entre els arbres. Els boscos afectats per ells, sovint resulten també perjudicats per plagues d’insectes i fongs oportunistes que ataquen arbres afeblits.

En les darreres dècades, l’augment de temperatures que ha tingut la Conca Meditarrània està fent que totes aquestes pertorbacions revesteixin cada cop una més gran importància. En conseqüència, molts boscos estàn mostrant símptomes creixents de declivi forestal. Per això, és bàsic conèixer la capacitat de resposta de la vegetació a aquesta situació per a planificar una gestió que ajudi a mantenir els boscos sans.

Responsables al departament: Bernat Claramunt López, Javier Retana Alumbreros, Jordi Martínez Vilalta, Francisco Lloret Maya 
 
 

Incendis forestals

Els incendis forestals constitueixen un dels principals problemes ambientals dels ecosistemes terrestres a tota la conca de la Mediterrània. El clima de la regió, i la història recent de canvis en els usos del sòl i en la activitat humana, han afavorit que els focs siguin cada cop més freqüents i afectin a territoris més grans.

Els grans incendis forestals han arribat a zones gens habituades a patir aquest tipus de pertorbació. Per això, en aquestes zones moltes espècies de flora tenen molts problemes per regenerar-se. Això afecta també la fauna, ja que canvia la disponibilitat de recursos que els animals poden obtenir. A més, els grans incendis solen comportar un risc molt alt per a les persones i les poblacions, i per això, cal planificar la gestió forestal amb l'objectiu de reduir la presència d'aquests grans focs en el territori.

Responsables al departament: Javier Retana Alumbreros, Josep Piñol Pascual
 
 

Bases de dades forestals

El CREAF té una llarga tradició de creació, gestió i anàlisi de grans bases de dades forestals, construïdes a partir dels diferents inventaris que s'han fet al llarg dels anys. L'anàlisi d'aquestes dades és fonamental per conèixer l'estat i l'evolució dels nostres boscos, i planificar-ne una gestió forestal responsable i sostenible.

Mitjançant els sistemes d'informació geogràfica (SIG), aquestes bases de dades forestals es poden creuar amb molts altres tipus de dades (climàtiques, ambientals, geogràfiques, etc.). Això permet estudiar amb detall aspectes tan crucials com la capacitat que tenen els nostres boscos de fer front als canvis ambientals o la quantitat de fusta que podem treure anualment sense comprometre el funcionament del bosc com a ecosistema.

Responsables al departament: Jordi Martínez Vilalta, Jaume Terradas Serra, Javier Retana Alumbreros 
 
 

Processos i canvis ambientals regionals

Els processos i canvis ambientals que podem reconèixer fàcilment a una escala local, o fins i tot de paisatge, poden tenir lectures diferents quan els analitzem des d'una perspectiva regional. Els anàlisis fets amb aquesta escala territorial sovint són de gran utilitat per a la presa de decisions polítiques sobre la gestió dels recursos naturals.

L'avaluació de riscos i de vulnerabilitats ambientals necessita sovint fer un anàlisi de la situació a escala regional. Quan treballem amb un abast territorial tan gran, a més de la qüestió ecològica de fons, sovint cal analitzar també les implicacions socials i econòmiques que poden tenir les mesures de gestió proposades, i els estudis solen ser força interdisciplinars.

Responsables al departament: Bernat Claramunt López, Javier Retana Alumbreros, Joan Pino Vilalta
 
 

Cartografia temàtica i sistemes d'informació ambiental

La interpretació, gestió i planificació del medi natural són temes complexos que requereixen eines diverses i potents. Entre elles, cal destacar una sòlida cartografia temàtica i bases de dades georefenciades relatives al medi ambient i el territori, que puguin ser consultades i relacionades amb sistemes d'informació ambiental.

Els Sistemes d'Informació Ambiental i les Tecnologies de la Informació i la Comunicació (TIC) han esdevingut eines imprescindibles en la recerca, la gestió i la política ambientals. En aquest sentit, el desenvolupament de productes d'informació i eines informàtiques i la transferència de tecnologia prenen una importància cabdal. 

Responsables al departament: Jaume Terradas Serra, Joan Pino Vilalta
 
 

Fragmentació i dinàmica del paisatge

La degradació i la fragmentació dels hàbitats figuren entre les causes principals de pèrdua de biodiversitat en molts ecosistemes. L'abordament d'aquest problema des d'una escala de paisatge resulta especialment útil per proposar decisions de gestió eficaces i adaptades al territori.

Aquests estudis tenen una aplicació directa en el disseny de xarxes d'espais naturals i de connectors ecològics, en l'ordenació territorial en general i en el desenvolupament d'eines per a l'avaluació ambiental. A més, el fet de treballar a escala paisatge ha posat de manifest la necessitat d'integrar tots els actors socials en la presa de decisions sobre la gestió del nostre territori.

Responsables al departament: Bernat Claramunt López, Joan Pino Vilalta