Proxecto H2020 DRYFUN: Vinculando a diversidade funcional das plantas coa multifuncionalidade dos ecosistemas en sistemas áridos de todo o mundo

Tipo Proxecto
Estado Cheo
Execución 2015 -2017
Orzamento asignado 170.121,6 €
Ámbito Europeo
Comunidade Autónoma Madrid, Comunidad de
Fonte principal de financiamento Horizonte 2020
Páxina web do proxecto https://doi.org/10.3030/656035

Descrición

Os datos recollidos a partir do protocolo estandarizado proporcionarán información importante sobre o papel da diversidade funcional na multifuncionalidade dos ecosistemas nas terras áridas do mundo e mellorarán a previsibilidade das consecuencias do cambio ambiental global na estrutura e o funcionamento dos ecosistemas.

Os resultados dos obxectivos (ii) e (iii), tanto os publicados recentemente como os en curso, son especialmente relevantes para incorporar a diversidade funcional nas recomendacións de xestión, en particular ao proporcionar obxectivos e directrices para o desenvolvemento da ecoloxía cuantitativa e preditiva. Os resultados do obxectivo (iii) poden ser:

Empregar a ecoloxía da restauración e a conservación baseadas en trazos para mitigar o impacto dos impulsores globais do cambio na multifuncionalidade.
Proporcionar un xeito de incluír o efecto da biodiversidade e os seus mecanismos subxacentes nos ciclos dos CNP nos modelos de vexetación global.

Descrición das actividades

"O solicitante completou/entregou con éxito os seguintes fitos e produtos finais:"

Seguindo o plan de traballo (Fito 1), o solicitante estableceu con éxito o protocolo detallado e estandarizado para a medición de trazos. O protocolo do proxecto DRYFUN conectouse directamente co consorcio BIODESERT (subvención confirmatoria ERC dirixida por F.T. Maestre) e é unha das tarefas principais de BIODESERT. O solicitante forma parte dos comités directivos e de publicación. O protocolo enviouse a grupos de investigación dos 29 países que participan no proxecto BIODESERT.
O solicitante avaliou a importancia das condicións climáticas e do solo na diversidade funcional das terras áridas. Este traballo cumpre o obxectivo (i) do proxecto DRYFUN (Fito 7). O traballo foi aceptado no Journal of Ecology (IF: 5.52).
A persoa solicitante participa nun proxecto para avaliar o efecto das interaccións indirectas na diversidade funcional das plantas nas terras áridas do mundo. Este traballo cumprirá o obxectivo (i) do proxecto DRYFUN (Fito 7). O traballo foi presentado ao Journal of Ecology (IF: 5.52).
O solicitante empregou datos de diversidade funcional existentes do proxecto BIOCOM. Avaliou a importancia da diversidade funcional dentro das especies en terras áridas e a súa resposta aos procesos abióticos. Este traballo cumpre o obxectivo (ii) do proxecto DRYFUN (Fito 8). O traballo foi aceptado no Journal of Ecology (IF: 5.52).
O solicitante avaliou o impacto da diversidade funcional en múltiples funcións dos ecosistemas en terras áridas globais. Este traballo cumpre o obxectivo (iii) do proxecto DRYFUN (Fito 10). O traballo foi aceptado en Nature Ecology and Evolution (parte do grupo Nature).
O solicitante formou parte dun proxecto para avaliar o efecto da diversidade funcional das plantas e fungos do solo na fertilidade das terras áridas do mundo. Este traballo cumpre o obxectivo (iii) do proxecto DRYFUN (Fito 10). O traballo foi aceptado no Journal of Ecology (IF: 5.52).
O solicitante avaliou o efecto dos factores ecolóxicos e bioxeográficos na estrutura filoxenética das comunidades vexetais nas áridas montañas do Trans-Himalaia. Este traballo cumpre o obxectivo (iv) do proxecto DRYFUN (Fito 11). O traballo acaba de ser aceptado na Perspectiva en Ecoloxía Vexetal, Evolución e Sistemática (IF: 3.12).
O solicitante está a avaliar actualmente o impacto da diversidade taxonómica, funcional e filoxenética no funcionamento dos ecosistemas de terras áridas do mundo. Este traballo está en curso e cumprirá o obxectivo (iv) do proxecto DRYFUN (Fito 11). O traballo enviarase a PNAS.
O solicitante tamén participou en dous proxectos paralelos. O primeiro proxecto tiña como obxectivo proporcionar directrices para calcular e usar datos de trazos para medir con precisión a diversidade funcional de múltiples organismos. O segundo proxecto tiña como obxectivo probar os procesos implicados na ensamblaxe de pasteiros mediante a avaliación da ocupación de nichos utilizando trazos funcionais das plantas. Estes dous proxectos foron aceptados por PlosOne (IF: 3.06) e Journal of Ecology (IF: 5.52).
O solicitante participou en tres conferencias internacionais. En 2016, participou na conferencia Ecosummit, onde foi convidado a presidir a sesión de "Dryland Ecology", na conferencia SFE en 2016 e na reunión MEDECOS en 2017. Estes proxectos cumpren os fitos 5 e 9.
O solicitante facilitou a difusión: un sitio web que servirá para o novo conxunto de datos de características das terras secas a nivel mundial, un comunicado de prensa nos sitios web públicos do INRA e do CNRS. Todos os datos empregados publícanse no repositorio público Figshare.

Descrición contextual

A relación entre a diversidade funcional das plantas e o funcionamento dos ecosistemas foi obxecto de acalorados debates, e investigacións previas demostraron os efectos directos da estrutura funcional da comunidade nos procesos dos ecosistemas. Non obstante, estudos previos non consideraron os efectos indirectos a través de cambios nas interaccións bióticas, e este é un desafío emerxente e crucial para os ecólogos de comunidades e ecosistemas. O proxecto DRYFUN ten como obxectivo avaliar os efectos finais das interaccións bióticas nos procesos dos ecosistemas nas terras áridas do mundo combinando unha abordaxe multitrazo cunha base de datos observacional de 123 sitios distribuídos por todos os continentes agás a Antártida.

Os seus principais obxectivos son: (i) comprobar a importancia dos procesos abióticos e bióticos para a estrutura das comunidades nas terras áridas do mundo, (ii) avaliar a importancia da variabilidade de trazos dentro das especies e entre elas para a diversidade funcional, (iii) avaliar o impacto directo e indirecto da diversidade funcional das terras áridas na multifuncionalidade dos ecosistemas (é dicir, a provisión de varios procesos ecosistémicos simultaneamente; multifuncionalidade en diante) a múltiples escalas espaciais e (iv) explorar a importancia das diversidades taxonómicas, funcionais e filoxenéticas na multifuncionalidade.

O proxecto DRYFUN é unha oportunidade única para avaliar o impacto universal da diversidade funcional no funcionamento dos ecosistemas de terras áridas e proporcionar datos para o desenvolvemento de estratexias relevantes de xestión e restauración de terras áridas. Os meus resultados destacan a importancia da diversidade vexetal para o funcionamento das terras áridas do mundo. Este resultado básico pode ter importantes implicacións para os humanos no contexto do cambio ambiental global.

Os meus resultados baséanse na capacidade da diversidade vexetal para manter un alto nivel de funcionamento dos ecosistemas (é dicir, para optimizar o funcionamento xeral) de ecosistemas moi ameazados pola desertificación. Ademais, estes resultados poden empregarse para avaliar as consecuencias funcionais da perda de biodiversidade nos ecosistemas de terras secas, para probar a priorización da diversidade en relación con funcións específicas dos ecosistemas e para orientar os esforzos de xestión destinados a manter servizos ecosistémicos clave vinculados á produtividade e fertilidade do solo.

Resultados

As terras áridas representan o 45 % da superficie terrestre da Terra. A loita contra a degradación da terra e a desertificación converteuse nunha prioridade nestas rexións, e espérase que os atributos da vexetación desempeñen un papel crucial neste esforzo. Non obstante, para implementar contramedidas eficaces, as partes interesadas deben comprender todos os factores que están en xogo. Como explica o Dr. Fernando Maestre, coordinador do proxecto DRYFUN en nome da Universidade Rey Juan Carlos, as interaccións bióticas constitúen unha importante lagoa na nosa comprensión actual de como funciona o ambiente das terras áridas. «As interaccións que xorden entre as especies, como a competencia polos recursos e os mutualismos, determinan en gran medida os atributos clave dos ecosistemas naturais, como o número de especies, a diversidade dos seus xenes e os atributos funcionais que conteñen. A pesar da súa recoñecida importancia, moi poucos estudos intentaron avaliar como as interaccións bióticas inflúen en última instancia no funcionamento dos ecosistemas naturais, especialmente nas terras áridas».

O problema era esencialmente a falta de datos axeitados, un problema abordado recentemente polo proxecto BIOCOM, financiado polo ERC. De 2006 a 2013, o consorcio BIOCOM recompilou información detallada sobre os factores abióticos, a estrutura e o funcionamento de 236 ecosistemas de terras áridas de todos os continentes agás a Antártida, o que o converteu no primeiro estudo estandarizado do seu tipo. Un modelo matemático do funcionamento das terras áridas Con DRYFUN, o Dr. Maestre e o seu equipo combinaron os resultados de BIOCOM con datos que recompilaron ou de bases de datos sobre atributos funcionais clave das especies vexetais, como a altura das plantas e as características das follas, unha tarefa dirixida por Yoann Le Bagousse-Pinguet, investigador posdoutoral que dirixe DRYFUN, e Nicolas Gross, investigador do INRA que leva dous anos traballando no laboratorio do Dr. Maestre. Estes datos analizáronse utilizando ferramentas estatísticas que se empregan habitualmente en campos como a astrofísica e a macroeconomía, pero que nunca se aplicaran á ecoloxía. "Atopamos unha relación matemática entre as tendencias clave na distribución dos atributos funcionais (trazos) das plantas que non se poden explicar por casualidade.

Esta relación predixo que unha diversidade de trazos sorprendentemente alta dentro das comunidades vexetais de terras secas estaba asociada a unha maximización local da provisión de múltiples funcións relacionadas coa produtividade das plantas e o ciclo de nutrientes (multifuncionalidade)", explica o Dr. Maestre. "A relación matemática identificada no noso proxecto tamén é importante porque se pode usar para cuantificar canta diversidade de trazos se require para maximizar a multifuncionalidade a nivel local". En concreto, os achados de DRYFUN indican que a distribución de trazos se pode usar para predicir as consecuencias funcionais da perda de biodiversidade nos ecosistemas terrestres.

Como tales, poden orientar os esforzos de xestión destinados a manter os servizos ecosistémicos clave vinculados á produtividade e fertilidade do solo. A base de datos e as metodoloxías estatísticas desenvolvidas no marco DRYFUN están a ser utilizadas actualmente no proxecto BIODESERT, financiado polo Consello Europeo de Investigación (ERC). O proxecto, que se desenvolverá ata decembro de 2020, ten como obxectivo mellorar a comprensión científica do funcionamento e a resiliencia das terras áridas aos principais factores da desertificación.

Coordinadores

UNIVERSIDAD REY JUAN CARLOS

Outras ligazóns

Proxecto H2020 DRYFUN: Vinculando a diversidade funcional das plantas coa multifuncionalidade dos ecosistemas en sistemas áridos de todo o mundo

Proxectos relacionados