UABDivulga - Barcelona recerca i innovació

La continuïtat del cicle de vida del creixement de les plantes implica que els estats actuals de creixement de la vegetació poden afectar els creixements posteriors, es pot considerar una forma de llegat biològic, i el podem anomenar llegat del creixement de la vegetació (VGC per les seves sigles en anglès: Vegetation-Growth Carryover). L’estat dels ecosistemes està doncs fortament influït pel seu passat i per tant s’ha de tenir en compte per a predir amb precisió els seus comportaments futurs. No obstant això, els processos implicats en aquest efecte llegat són molt complexes i sovint no són lineals. També cal assenyalar que la força i la persistència d’aquest efecte llegat sobre la dinàmica de l’ecosistema en comparació amb els motors ambientals simultanis encara són poc coneguts.

En un nou estudi publicat a la revista Nature Communications, estudiem si el VGC ha tingut un paper clau en la regulació del creixement de la vegetació. El nostre estudi quantifica el seu impacte sobre el creixement de la vegetació de l’hemisferi nord tot usant dades satel·litals  i dels anells dels arbres per a comparar la importància d’aquest llegat biològic amb la de les condicions ambientals-climàtiques del moment. Aquest treball proporciona evidències quantitatives que la productivitat i la verdor de la vegetació estan determinades principalment per un inici exitós de la temporada de creixement, i aquest, al seu torn, pel llegat VGC entre estacions. Aquest llegat de la productivitat estacional de la vegetació exerceix forts impactes positius sobre el creixement estacional de la vegetació a l’hemisferi nord. En particular, hem observat que en les primeres fases de creixement de la vegetació és fins i tot més fort que els efectes del clima passat i del moment, i és un factor clau en la tendència anual d’enverdiment observada recentment. Per tal d’examinar si aquest llegat VGC funciona a escales temporals més llargues (diversos anys) en aquest estudi vam realitzat autocorrelacions parcials amb decalatge de les anomalies de l’índex de vegetació NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) mesurat per satèl·lit i de l’amplada dels anells dels arbres. Hem observat que la correlació era positiva entre l’any actual i l’any precedent però que a l’augmentar els període de temps considerat disminuïa la correlació i esdevenia propera a zero a partir dels 3 anys. Basant-nos en aquests resultats, arribem a la conclusió que l’efecte del VGC estacional persisteix l’any següent, però no més enllà. 


Figura: Els cicles biològics de les plantes inclouen molts períodes successius de creixement en què el passat i el present estan estretament connectats. La figura mostra una representació esquemàtica de la llegat del creixement de la vegetació (Font: Lian et al Nat Comm 2021; imatge: Pixabay) 

En l'estudi també es van revisar els models ecosistèmics basats en processos, una eina útil per predir el creixement de la vegetació i examinar els mecanismes complexos associats. Aquests models actuals subestimen en gran mesura el llegat VGC i, per tant, poden subestimar el potencial de segrest de CO₂ de la vegetació del nord en el marc del futur escalfament. Per a simular millor els processos biològics relacionats amb aquest llegat VGC, considerem que és molt important utilitzar no només mesures terrestres i via satèl·lit així com perfeccionar les parametritzacions existents, sinó també utilitzar mesures a nivell de fulla per tal de comprendre els mecanismes fisiològics que controlen els patrons de VGC i incorporar aquest  nou procés de llegat temporal als models.

Les nostres anàlisis proporcionen nous coneixements sobre com la vegetació canvia amb l'escalfament global. L’efecte llegat VGC representa una via clau però sovint infravalorada a través de la qual una primera temporada de creixement més càlida i la fenologia vegetal associada augmenten la productivitat de les plantes a mitjans o finals de la temporada de creixement, efecte que pot persistir fins a l’any següent.