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Genética  y dinámica de poblaciones

Las diferentes poblaciones de una misma especie pueden estar poco o mucho interconectadas. Este flujo de individuos entre poblaciones (y por tanto, de los genes que llevan los individuos) suele tener consecuencias sobre la capacidad de adaptación de la especie als cambios ambientales y sobre la biodiversidad total del ecosistema. 
 
Los estudios sobre genética y dinámica de las poblaciones pretenden relacionar la diversidad genética de las especies con su capacidad de respuesta adaptativa. Eso ayuda a comprender, por ejemplo, como se ha generado la diversificación evolutiva, o cuáles son los patrones biogeográficos y demográficos que afectan a la distribución de las especies sobre el territorio.

Responsables en el departamento: Javier Retana Alumbreros, Bernat Claramunt López, Miquel Riba Rovira, Joan Pino Vilalta



Fenología y distribución de especies

La distribución de las especies por el territorio depende de muchos factores distintos. Entre otros, influyen la altitud, la latitud, la orografía del terreno, las condiciones climáticas locales y generales, la presencia de otras especies, la fenología de cada especie o el historial de uso del suelo y de perturbaciones sufridas.

La fenología es la distribución a lo largo del año de una serie de acontecimientos importantes para el ciclo vital de los organismos que podemos relacionar con factores climáticos. Algunos ejemplos de estos acontecimientos son el momento de salida de las hojas en las plantas, el de la floración, el de la fructificación, el periodo de celo de los animales, el de cría o el periodo de vuelo de los insectos.

Responsables en el departamento: Bernat Claramunt López, Miquel Riba Rovira
 


Interacciones entre especies

La existencia de cada organismo modifica inevitablemente el medio ambiente en el que vive. En consecuencia, puede afectar directa o indirectamente todo el resto de seres vivos del ecosistema. La competencia, la depredación, el parasitismo o el mutualismo son sólo algunos ejemplos de las interacciones entre especies que se encuentran en la naturaleza.
 
Uno de los retos más grandes a la hora de estudiar las interacciones biológicas es la construcción de modelos que expliquen las redes de interacción. Estos modelos, basados en datos reales recogidos en el campo, permiten hacer predicciones sobre como pueden afectar el ecosistema, por ejemplo, la pérdida de una especie polinizadora o la introducción de una nueva especie cinegética.
 
Responsables en el departamento: Javier Retana Alumbreros, Bernat Claramunt López, Anselm Rodrigo Domínguez
 


Invasiones biológicas

De todas las especies que llegan a un territorio nuevo, sólo algunas se introducen en el medio natural. Algunas de estas especies introducidas consiguen reproducirse y formar poblaciones estables. De las especies establecidas, algunas son capaces de expandirse sin control por el medio, y es entonces cuando hablamos de especies invasoras.

Sólo una parte de las especies invasoras causan problemas graves en el territorio de acogida, pero cuando lo hacen, es muy difícil hacerles frente. Pueden causar impactos ecologícos (desplazamiento de especies nativas, cambios en la estructura y el funcionamiento del ecosistema, etc.) e impactos socioeconómicos, con importantes repercusiones. Los costes de erradicación suelen ser muy grandes y muy poco eficaces, y eso por ello que se recomienda siempre tomar medidas de prevención.

Responsables en el departamento: Joan Pino Vilalta, Javier Retana Alumbreros, Bernat Claramunt López 



Ecología química, ecotoxicología y metabolómica

La actividad de los seres vivos modifica la estructura y la composición química de su entorno. En algunos casos, los organismos actúan como filtradores de la toxicidad de unas substancias, y sus estudio nos permite evaluar la capacidad del ecosistema para absorber los contaminantes que generamos con las múltiples actividades humanas.
 
Una parte importantes de la investigación en esta línea se centra en dos objetivos: evaluar el estado de salud del ecosistema a partir de la concentración de metabolitos emitidos por los organismos (de la misma manera que el médico puede hacer diagnóstico a partir de nuestros metabolitos corporales) u encontrar aplicaciones y utilidades de reciclaje de residuos orgánicos.

Responsables en el departamento: Xavier Domene Casadesus, Josep Maria Alcañiz Baldellou

 

Reservas y flujos de carbono y nutrientes

El carbono entra en el ecosistema con la fotosíntesis de las plantas, viaja por la red trófica hacia el resto de organismos y vuelve a la atmósfera con la respiración de todos ellos. Estos flujos pueden variar con las condiciones ambientales y las perturbaciones, y hace falta cuantificarlos para saber si el ecosistema está haciendo de fuente o de sumidero del carbono.
 
Además del carbono, otros elementos como el nitrógeno o el fósforo son indispensables para el crecimiento de las plantas y para el mantenimiento en general de la vida en el ecosistema. En el contexto actual de cambio global, el fósforo tiene un papel cada vez más limitante en algunos ecosistemas mediterráneos, y por eso es necesario planificar la gestión forestal, teniendo en cuenta esta limitación.
 
Responsables en el departamento: Francisco Lloret Maya, Jordi Martínez Vilalta, Javier Retana Alumbreros
  


Recursos hídricos

El clima mediterráneo se caracteriza por una distribución de las precipitaciones muy irregular, y las sequías intensas alternan a menudo con lluvias torrenciales. Por ello, la disponibilidad de agua (tanto para los ecosistemas como para las actividades humanas) representa uno de los factores más limitantes para el desarrollo de la vida.

Todos los modelos decambio climático pronostican que la zona mediterránea será una de las más afectadas del planeta por el aumento de temperatura y por el descenso de las precipitaciones. Además, la demanda de agua no ha parado de crecer en las últimas décadas, no sólo por nuestro consumo, sino también por los bosques y matorrales, que suelen ser jóvenes y densos. Por ello, uno de los principales objetivos de la investigación que hacemos en el CREAF es la gestión sostenible de este recurso estratégico para la vida.

Responsables en el departamento: Jaume Terradas Serra, Jordi Martínez Vilalta, Javier Retana Alumbreros  



Estructura y dinámica de las comunidades forestales

Desde la segunda mitad del siglo XX, muchos cultivos abandonados han sido sustituidos por matorrales y bosques que ahora son jóvenes y densos. La dinámica de estas formaciones suele ser muy diferente de la que muestran, por ejemplo, los bosques maduros, y también lo es su capacidad de respuesta a las perturbaciones y a los cambios ambientales.
 
Los modelos de dinámica forestal son una de las herramientas más potentes para comprender como se forman los bosques, los matorrales y los prados, evaluar su estado actual y predecir el comportamiento que tendrán en el futuro. Conocer estas dinámicas es especialmente importante en el actual contexto de cambio global, y más, cuando la demanda social de bienes y servicios ecosistémicos no ha parado de crecer.

Responsables en el departamento: Bernat Claramunt López, Javier Retana Alumbreros, Francisco Lloret Maya  



Gestión y conservaciones de los bosques

El aprovechamiento de la madera, la leña y la biomasa que hace el sector forestal se ha visto a menudo como una traba a los objectivos de conservación que tienen otros muchos colectivos sociales. Hoy en día, la conservación de nuestros bosques ya no se puede entender sin planificar unos aprovechamientos necesarios, ni se puede hacer gestión sin tener en cuenta la conservación.

El cambio global ha alterado la estructura, la composición y el funcionamiento de nuestros ecosistemas forestales. Estas alteraciones sólo se pueden redirigir hacia condiciones más favorables para el bosque a través de la gestión forestal. Para hacerlo, hace falta que los aprovechamientos estén encaminados no sólo a la productividad, sino también a reducir la vulnerabilidad del bosque a estos cambios.

Responsables en el departamento: Javier Retana Alumbreros 



Declive y regeneración de los bosques

Las sequías y los incendios son dos de las perturbaciones que más influyen sobre la regeneración natural del bosque y que causan mayor mortalidad entre los árboles. Los bosques afectados por ellas, a menudo resultan también perjudicados por plagas de insectos y hongos oportunistas que atacan los árboles debilitados.

En las últimas décadas, el aumento de temperaturas que ha tenido lugar en la Cuenca Mediterránea está haciendo que todas estas perturbaciones cobren cada vez mayor importancia. En consecuencia, muchos bosques están mostrando síntomas crecientes de declive forestal. Por ello, es básico conocer la capacidad de respuesta de la vegetación a esta situación para planificar una gestión que ayude a mantener los bosques sanos.

Responsables en el epartamento: Bernat Claramunt López, Javier Retana Alumbreros, Jordi Martínez Vilalta, Francisco Lloret Maya 



Incendios forestales

Los incendios forestales constituyen uno de los principales problemas ambientales de los ecosistemas terrestres de toda la cuenca del Mediterráneo. El clima de la región y la historia reciente de los cambios en los usos del suelo y en la actividad humana, han favorecido que los fuegos sean cada vez más frecuentes y que afecten a territorios más grandes.

Los grandes incendios forestales han llegado a zonas en nada habituadas a sufrir este tipo de perturbación. Por ello, en estas zonas muchas especies de flora tienen muchos problemes para regenerarse. Eso afecto también a la fauna, ya que cambia la disponibilidad de recursos que los animales pueden obtener. Además, los grandes incendios suelen comportar un riesgo muy alto para las personas y las poblaciones, y por eso, hace falta planificar la gestión forestal con el objetivo de reducir la presencia de estos grandes fuegos en el territorio.

Responsables en el departamento: Javier Retana Alumbreros, Josep Piñol Pascual
  


Bases de dades forestals

El CREAF tiene una larga tradición de creación, gestión y análisis de grandes bases de datos forestales, construidas a partir de los diferentes inventarios que se han hecho a lo largo de los años. El análisis de estos datos es fundamental para conocer el estado y la evolución de nuestros bosques, y planificar una gestión forestal responsable y sostenible.

Mediante sistemas de información geográfica (SIG), estas bases de datos forestales se pueden cruzar con otros muchos tipos de datos (climáticos, ambientales, geográficos, etc.). Esto permite estudiar con detalle aspectos tan cruciales como la capacidad que tienen nuestros bosques para hacer frente a los cambios ambientales o la cantidad de madera que podemos extraer anualmente sin comprometer el funcionamiento del bosque como ecosistema.

Responsables en el departamento: Jordi Martínez Vilalta, Jaume Terradas Serra, Javier Retana Alumbreros 



Procesos y cambios ambientales regionales

Los procesos y cambios ambientales que podemos reconocer fácilmente a una escala local, o incluso de paisaje, pueden tener lecturas diferentes cuando los analizamos desde una perspectiva regional. Los análisis hechos con esta escala territorial a menudo son de gran utilidad para la toma de decisiones políticas sobre la gestión de recursos naturales.

La evaluación de riesgos y de vulnerabilidades ambientales necesita con frecuencia realizar un análisis de la situación a escala regional. Cuando trabajamos en un ámbito territorial tan grande, además de la cuestión ecológica de fondo, a menudo es preciso estudiar también las implicaciones sociales y económicas que pueden tener las medidas de gestión propuestas, y los estudios suelen ser bastante interdisciplinarios.

Responsables en el departamento: Bernat Claramunt López, Javier Retana Alumbreros, Joan Pino Vilalta
 


Cartografía temática y sistemas de información ambiental

La interpretación, gestión y planificación del medio natural son temas complejos que requieren herramientas diversas y potentes. Entre ellas, hay que destacar una sólida cartografía temática y bases de datos georeferenciadas relativas al medio ambiente y el territorio, que puedan ser consultadas y relacionadas con sistemas de información ambiental.
 
Los Sistemas de Información Ambiental y las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) han devenido herramientas imprescindibles en la investigación, la gestión y la política ambientales. En este sentido, el desarrollo de productos de información y herramientas informáticas y la transferencia de tecnología toman una importancia capital.

Responsables en el departamento: Jaume Terradas Serra, Joan Pino Vilalta
 


Fragmentación y dinámica del paisaje

La degradación y la fragmentación de los hábitats figuran entre las causas principales de la pérdida de biodiversidad en muchos ecosistemas. El abordaje de este problema desde una escala de paisaje resulta especialmente útil para plantear decisiones de gestión eficaces y adaptadas al territorio.

Estos estudios tienen una aplicación directa en el diseño de redes de espacios naturales y de conectores ecológicos, en la ordenación territorial en general y en el desarrollo de herramientas para la evaluación ambiental. Además, el hecho de trabajar en escala paisaje ha puesto de manifiesto la necesidad de integrar todos los actores sociales en la toma de decisiones sobre la gestión de nuestro territorio.

Responsables en el departamento: Bernat Claramunt López, Joan Pino Vilalta
 
 

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