Impacte de la variabilitat climàtica ràpida de l'últim període glacial sobre la vegetació del sud-est de Nord Amèrica

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a UMR-CNRS - Géologie et Océanographie, França, entre 2007 i 2009. Els canvis climàtics ràpids de l’últim període glacial (cicles Dansgaard/Oeschger i Heinrich Stadials-HS), han estat documentats en testimonis marins, de gel i dipòsits continentals, generalment de l’hemisferi nord. Mentre que la majoria dels estudis paleoclimàtics i paleoceanogràfics de l’Atlàntic Nord sobre l’últim període glacial s’han centrat en la part nord i est, les latituds mitjanes de la part occidental han estat menys estudiades. Particularment, els canvis de la vegetació de l’est de Nord Amèrica durant l’últim glacial es coneixen molt poc degut a la manca de seqüències pol.líniques llargues en aquesta regió. Només dues seqüències de pol.len del llac Tulane (Florida) mostren canvis de la vegetació significatius i interessants durant l’últim glacial, que suggereixen HS càlids i humits, que contrasta amb el que s’observa a l’altre costat de l’Atlàntic Nord. El treball realitzat al UMR-CNRS 5805 EPOC, Université Bordeaux 1, EPHE, des del 23 d’abril 2007 al 22 d’abril 2009, gràcies a la beca Beatriu de Pinós, implica una reconstrucció a alta resolució dels canvis de la vegetació a partir de l’anàlisi d’un testimoni marí, localitzat a l’oest de l’Atlàntic Nord subtropical (MD99-2203, 34º58’N, 75º12’W), durant l’Estadi Isotòpic Marí 3 (MIS 3). Les dades pal.linològiques del testimoni mostren una alternança entre Picea i Quercus. En general, les associacions pol.líniques indiquen que les variacions de la vegetació segueixen un patró bosc boreal/temperat durant l’últim glacial. El model d’edat preliminar basat en edats radiomètriques suggereix un augment del bosc temperat acompanyat d’una reducció del boreal entre el H4 i el H3. La comparació amb registres pol.línics marins d’alta resolució de la regió est subtropical, a latituds similars, mostren, per primer cop, que els canvis en les formacions forestals associats als canvis climàtics ràpids de l’últim glacial van ser menys intensos al sud-est de Nord Amèrica que a la Península Ibèrica.

L'explotació de recursos forestals en el nord i en el sud des del punt de vista de la sostenibilitat

El present projecte té com a objectiu l’estudi de la sostenibilitat de l’explotació forestal que es realitza en l’hemisferi nord i en el sud. Per això, s’han escollit quatre països que disposen, dins de les seves fronteres, de grans extensions boscoses, cada un d’ells amb un tipus de bosc diferent: Brasil (Selva Amazònica), República Democràtica del Congo (Selva Equatorial), Canadà (Bosc Boreal) i Espanya (Bosc Mediterrani). Amb aquests països s’ha realitzat una comparativa tant de forma qualitativa com quantitativa. Pel que fa a l’anàlisi qualitatiu, s’han recollit dades del PIB per càpita dels diferents països de l’any 2010 i les principals metodologies d’explotació forestal que aquests realitzen. Així, els països amb més PIB per càpita eren també els països que utilitzaven mètodes d’explotació menys agressius i es consideren, per tant, els països amb una extracció dels seus recursos més sostenible. En quant a l’anàlisi quantitatiu, s’han utilitzat les dades de PIB per càpita, taxa de desforestació (ha/any) i taxa de creixement del bosc (ha/any) de cada tipus de bosc. Amb aquestes dades s’ha construït un índex, l’índex de sostenibilitat d’extracció, que pretén ser una eina d’estandardització per a la comparativa entre països i/o boscos diferents. El resultat ha estat el mateix en les dues anàlisis.

Efficient knowledge retrieval to calibrate input variables in forest fire prediction

Forest fires are a serious threat to humans and nature from an ecological, social and economic point of view. Predicting their behaviour by simulation still delivers unreliable results and remains a challenging task. Latest approaches try to calibrate input variables, often tainted with imprecision, using optimisation techniques like Genetic Algorithms. To converge faster towards fitter solutions, the GA is guided with knowledge obtained from historical or synthetical fires. We developed a robust and efficient knowledge storage and retrieval method. Nearest neighbour search is applied to find the fire configuration from knowledge base most similar to the current configuration. Therefore, a distance measure was elaborated and implemented in several ways. Experiments show the performance of the different implementations regarding occupied storage and retrieval time with overly satisfactory results.

Sostenibilitat de la fusta al PNAP: certificació FSC a la forest 141

Estudiant el sistema de certificacions, concretament el PEFC (Programme for the Endorsement of Forest Certification) i el FSC (Forest Stewardship Council), s’ha analitzat la forest CUP 141 (catalogada d'utilitat pública) Sarredo-Manyero per a identificar-ne les mancances documentals en el Projecte d’Ordenació del PNAP (Parc Natural de l’Alt Pirineu). Dels resultats se’n desprèn un major grau de sostenibilitat del sistema FSC enfront del PEFC, fet que ha estat decisiu en l’elecció del primer com a certificació a estudiar al parc. Per altra banda, s’han constatat les discrepàncies existents quant a política forestal entre propietaris de les forests i l’administració del parc. Aquest fet té una incidència negativa si es vol revitalitzar el sector de la fusta a la zona. Finalment, i un cop avaluada la documentació de la CUP 141 amb els estàndards del sistema FSC, s’ha detectat que caldria completar aproximadament el 40% de la documentació necessària per a obtenir la certificació. Per tant, s’ha dissenyat un Protocol que serveixi de guia per a un nou Projecte d’Ordenació i que permeti obtenir la certificació de les forests del parc.

Hyperbolic reaction-diffusion equations for a forest fire model

Forest fire models have been widely studied from the context of self-organized criticality and from the ecological properties of the forest and combustion. On the other hand, reaction-diffusion equations have interesting applications in biology and physics. We propose here a model for fire propagation in a forest by using hyperbolic reaction-diffusion equations. The dynamical and thermodynamical aspects of the model are analyzed in detail

The housing boom and forest fires

This paper provides evidence that the combination of land-use restrictions and anincreasing demand for housing can create incentives to induce forest fires as a means tocircumvent regulation and increase the supply of land available for residential construction.I estimate the effect of the price of housing on the incidence of forest fires using Spanishdata by region for 1991-2005. The results suggest that higher house prices led to asignificant increase in the incidence of forest fires in a region. I also find that the increasedincidence of forest fires led to a subsequent reduction in forest area and an increase in urbanland area. This evidence supports the claims often found in the media that propertyspeculators trying to build in forest land may be behind the recent increases in the incidenceof forest fires in Mediterranean countries.

Forest fires: Evaluation of government intervention measures

The purpose of this paper is to examine the relation between government measures, volunteer participation, climate variables and forest fires. A number of studies have related forest fires to causes of ignition, to fire history in one area, to the type of vegetation and weathercharacteristics or to community institutions, but there is little research on the relation between fire production and government prevention and extinction measures from a policy evaluation perspective.An observational approach is first applied to select forest fires in the north east of Spain. Taking a selection of fires with a certain size, a multiple regression analysis is conducted to find significant relations between policy instruments under the control of the government and the number of hectares burn in each case, controlling at the same time the effect of weather conditions and other context variables. The paper brings evidence on the effects of simultaneity and the relevance of recurring to army soldiers in specific days with extraordinary high simultaneity. The analysis also brings light on the effectiveness of twopreventive policies and of helicopters for extinction tasks.

Advances in UAS for forest fire fighting

Peer reviewed

Project SKY-EYE: applying UAVs to forest fire fighter support and monitoring

Peer reviewed

Modelling bird species richness with neural networks for forest landscape management in NE Spain

Para preservar la biodiversidad de los ecosistemas forestales de la Europa mediterránea en escenarios actuales y futuros de cambio global mediante una gestión forestal sostenible es necesario determinar cómo influye el medio ambiente y las propias características de los bosques sobre la biodiversidad que éstos albergan. Con este propósito, se analizó la influencia de diferentes factores ambientales y de estructura y composición del bosque sobre la riqueza de aves forestales a escala 1 × 1 km en Cataluña (NE de España). Se construyeron modelos univariantes y multivariantes de redes neuronales para respectivamente explorar la respuesta individual a las variables y obtener un modelo parsimonioso (ecológicamente interpretable) y preciso. La superficie de bosque (con una fracción de cabida cubierta superior a 5%), la fracción de cabida cubierta media, la temperatura anual y la precipitación estival medias fueron los mejores predictores de la riqueza de aves forestales. La red neuronal multivariante obtenida tuvo una buena capacidad de generalización salvo en las localidades con una mayor riqueza. Además, los bosques con diferentes grados de apertura del dosel arbóreo, más maduros y más diversos en cuanto a su composición de especies arbóreas se asociaron de forma positiva con una mayor riqueza de aves forestales. Finalmente, se proporcionan directrices de gestión para la planificación forestal que permitan promover la diversidad ornítica en esta región de la Europa mediterránea.

Stable isotopes in arid and semi-arid forest systems

El empleo de isótopos estables en el ámbito de la ecología forestal ha ido creciendo progresivamente en las últimas dos décadas. Cabe esperar que esta tendencia se mantenga en el futuro, ya que éstos aportan una visión integradora de cómo las plantas, hoy y en el pasado, han interaccionado con el medio así como con otros organismos. Su implementación es particularmente relevante en climas secos debido a la fuerte limitación de recursos que en ellos acontece. Tras una breve introducción sobre las bases teóricas de los isótopos estables en fisiología vegetal, esta revisión destaca, sobre diferentes escalas espaciales y temporales, los últimos avances en ecología forestal empleando esta metodología y con un énfasis especial en los sistemas áridos y semiáridos.

Aplicación de imágenes radar de satélite a la cartografía de la vegetación en zonas boreales

El presente estudio se enmarca en el proyecto europeo SIBERIA. Trata de explorar el uso de imágenes radar de satélite (ERS y JERS) para la actualización de la cartografía de vegetación de zonas boreales. Se dispone de 8 imágenes de amplitud y coherencia tomadas en 1998, así como de un inventario de vegetación georreferenciado de dos pequeñas zonas. Se proponen tres tipos de clasificaciones supervisadas por el método de máxima verosimilitud. La primera con las imágenes de satélite, la segunda añadiendo algunas imágenes texturales, y la tercera utilizando sólo las imágenes de los componentes principales más significativos. Se siguen los criterios establecidos en el proyecto SIBERIA para la obtención de áreas de entrenamiento. Se propone una doble validación, por una parte vía matrices de confusión a partir de áreas de verdad-terreno obtenidas por el mismo método que las áreas de entrenamiento, y por otra parte contrastando y correlacionando las clasificaciones con los parámetros de inventario disponibles para dos pequeñas áreas de verdad-terreno. Los resultados indican una sensible mejora en la clasificación con la incorporación de imágenes texturales (la precisión aumenta de un 66% a un 75%), y señalan el parámetro biomasa como el mejor correlacionado con las clasificaciones derivadas (coeficiente de correlación r de hasta 0,49). Diferentes fuentes de error permiten augurar un margen de mejora para posteriores estudios.

Análisis de tres técnicas de preparación mecánica del terreno empleadas en suelos húmedos del bosque boreal de Alberta (Canadá)

El principal tratamiento selvícola utilizado en Canadá para el aprovechamiento maderero de los bosques es la corta a hecho. La regeneración natural de la cubierta arbórea en lugares húmedos y fríos del bosque boreal tras las cortas es muy defectuosa debido a las duras condiciones climáticas que reinan en estas zonas y la gran acumulación de materia orgánica en el suelo. Por ello, la preparación del terreno seguida de plantación es la práctica más extendida en el bosque boreal canadiense. En este artículo se analizan tres técnicas de preparación mecánica del terreno que se usan frecuentemente en la provincia de Alberta, Canadá, describiendo, en primer lugar, los lugares de plantación que crean, y, en segundo lugar, los cambios en las propiedades físicas del suelo que se inducen para mejorar las condiciones de establecimiento y crecimiento de las plantas introducidas.

Differential growth responses to water balance of coexisting deciduous tree species are linked to wood density in a Bolivian tropical dry forest

A seasonal period of water deficit characterizes tropical dry forests (TDFs). There, sympatric tree species exhibit a diversity of growth rates, functional traits, and responses to drought, suggesting that each species may possess different strategies to grow under different conditions of water availability. The evaluation of the long-term growth responses to changes in the soil water balance should provide an understanding of how and when coexisting tree species respond to water deficit in TDFs. Furthermore, such differential growth responses may be linked to functional traits related to water storage and conductance. We used dendrochronology and climate data to retrospectively assess how the radial growth of seven coexisting deciduous tree species responded to the seasonal soil water balance in a Bolivian TDF. Linear mixed-effects models were used to quantify the relationships between basal area increment and seasonal water balance. We related these relationships with wood density and sapwood production to assess if they affect the growth responses to climate. The growth of all species responded positively to water balance during the wet season, but such responses differed among species as a function of their wood density. For instance, species with a strong growth response to water availability averaged a low wood density which may facilitate the storage of water in the stem. By contrast, species with very dense wood were those whose growth was less sensitive to water availability. Coexisting tree species thus show differential growth responses to changes in soil water balance during the wet season. Our findings also provide a link between wood density, a trait related to the ability of trees to store water in the stem, and wood formation in response to water availability.

The efficiency of indicator groups for the conservation of amphibians in the Brazilian Atlantic Forest

The adequate selection of indicator groups of biodiversity is an important aspect of the systematic conservation planning. However, these assessments differ in the spatial scale, in the methods used and in the groups considered to accomplish this task, which generally produces contradictory results. The quantification of the spatial congruence between species richness and complementarity among different taxonomic groups is a fundamental step to identify potential indicator groups. Using a constructive approach, the main purposes of this study were to evaluate the performance and efficiency of eight potential indicator groups representing amphibian diversity in the Brazilian Atlantic Forest. Data on the geographic range of amphibian species that occur in the Brazilian Atlantic Forest was overlapped to the full geographic extent of the biome, which was divided into a regular equal-area grid. Optimization routines based on the concept of complementarily were applied to verify the performance of each indicator group selected in relation to the representativeness of the amphibians in the Brazilian Atlantic Forest as a whole, which were solved by the algorithm"simulated annealing", through the use of the software MARXAN. Some indicator groups were substantially more effective than others in regards to the representation of the taxonomic groups assessed, which was confirmed by the high significance of data (F = 312.76; p < 0.01). Leiuperidae was considered as the best indicator group among the families analyzed, as it showed a good performance, representing 71% of amphibian species in the Brazilian Atlantic Forest (i.e. 290 species), which may be associated with the diffuse geographic distribution of its species. This study promotes understanding of how the diversity standards of amphibians can be informative for systematic conservation planning on a regional scale.