La crisi climàtica incrementa la sequera i podria desencadenar l'abrupta desertització de molts ecosistemes àrids, els quals alberguen un terç de la població mundial. Aquest procés podria tenir un gran impacte a Espanya, que compta amb àmplies zones en risc de desertització i el 2023 va registrar el tercer any més sec des que es té registre, fa seixanta anys.

Ara una investigació amb la participació de l'Institut de Biologia Evolutiva (IBE), un centre mixt del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC) i la Universitat Pompeu Fabra (UPF), ha descobert que la disposició espacial de la vegetació determina el grau de degradació dels ecosistemes àrids i la seva capacitat de resiliència.

L'estudi revela que la vegetació presenta patrons organitzatius característics en condicions ambientals estressants, com la sequera, capaços d'augmentar la resiliència dels ecosistemes. Aquests patrons proporcionen una eina de monitoratge molt útil en el control dels ecosistemes àrids. No obstant això, si el territori ja està degradat a causa de l'activitat humana, aquest sistema de resiliència es perd.

La vegetació s'organitza per trampejar l'escassetat d'aigua

L'estructura espacial de la vegetació en els ecosistemes de terres seques ha fascinat durant molt temps els científics a causa de la seva aparença cridanera, ja que s'observen illes de vegetació envoltades per un sòl nu.

Ara l'estudi publicat a Proceedings of the National Academy of Sciences posa llum sobre per què les plantes s'agrupen d'aquesta manera.

"Aquest treball és part d'un esforç internacional per comprendre la naturalesa de la resiliència dels sistemes àrids" Apunta Ricard Solé, investigador ICREA del Departament de Medicina i Ciències de la Vida de la UPF i Investigador Principal del Laboratori de Sistemes Complexos a l'IBE. "Es preveu que patirem sequeres extremes a causa de la crisi climàtica, per la qual cosa és vital comprendre com responen els ecosistemes davant l'escassetat d'aigua".

En combinar dades de camp de 115 llocs de tot el món, models matemàtics i teledetecció, la investigació mostra que la manera com la vegetació està organitzada en l'espai actua com a tallafocs contra el col·lapse de l'ecosistema quan augmenta l'aridesa.

Representació gràfica del Tipping Point que ja ha afectat alguns llocs i que pot afectar en el futur aquests ecosistemes àrids, podent patir una transició cap a estats degradats de manera abrupta. Crèdit a Ricard Solé.

Els científics han descobert que les plantes creixen amb més espai entre elles a mesura que augmenta l'aridesa. Com més sec és l'ambient, més espaiada està la vida vegetal en aquest territori. Això fa que els ecosistemes saludables de terres seques puguin adaptar-se millor a l'escassetat d'aigua i les altes temperatures, augmentant la seva resiliència a la desertització.

Els ecosistemes que ja estan degradats no poden resistir la sequera

L'equip adverteix que la capacitat dels ecosistemes per respondre adequadament al canvi climàtic podria veure's compromesa si ja pateixen degradació causada per l'ésser humà, per sobrepasturatge, biodiversitat empobrida i explotació de recursos.

En aquests casos, la capacitat adaptativa de la vegetació es perd, disminuint la resiliència dels ecosistemes àrids i augmentant, al mateix temps, la degradació i l'escassetat d'aigua. Gràcies a l'estudi, no obstant això, es pot identificar aquesta degradació.

Una nova eina per al monitoratge de la crisi climàtica

Els científics suggereixen que monitorar els canvis, o la falta de canvis, en els patrons espacials de la vegetació dels ecosistemes àrids podria utilitzar-se com a indicador primerenc de degradació. Això podria ser un pas crucial cap al desenvolupament d'eines per ajudar a gestionar i preservar els ecosistemes de terres seques en un món més càlid i sec.

"En la meva línia d'investigació, els resultats de l'estudi també serviran de base per desenvolupar estratègies d'intervenció amb biologia sintètica." Afegeix Ricard Solé.
A més, com que el patró de vegetació també és clau en altres sistemes naturals, com les comunitats microbianes o els aiguamolls costaners, els resultats de l'estudi també podrien tenir implicacions per a sistemes diferents de les zones àrides.

Article referenciat:  

Kéfi S, Génin A, Garcia-Mayor A, Guirado E, Cabral JS, Berdugo M, Guerber J, Solé R, Maestre FT. “Self-organization as a mechanism of resilience in dryland ecosystems”; (2024) Proc Natl Acad Sci U S A. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2305153121