Forest adaptation to climate change along steep ecological gradients: the case of the Mediterranean-temperate transition in South-Western Europe

Abstract

Es probable que los impactos del cambio climático se marquen en áreas con transiciones climáticas pronunciadas. La rotación de especies, la propagación de especies invasoras, la productividad alterada y los procesos modificados, como los regímenes de incendios, pueden propagarse rápidamente a lo largo de los ecotonos, lo que desafía los paradigmas actuales del manejo del ecosistema. Realizamos una revisión de la literatura a escala continental de los bosques del sudoeste de Europa, donde las condiciones más secas y cálidas del Mediterráneo se han utilizado ampliamente como ejemplos de lo que se espera en áreas más templadas. Los resultados de la literatura apuntan a: (a) una expansión de árboles de madera dura de hoja perenne de crecimiento lento; (b) aumento de los episodios de muerte y muerte en los bosques (tanto naturales como plantados) principalmente relacionados con la competencia y las sequías, y que afectan principalmente a las coníferas; y (c) un aumento en las enfermedades emergentes y las plagas de los árboles clave utilizados en las zonas agroforestales. No existe consenso en la literatura de que los regímenes de incendios estén aumentando directamente debido al cambio climático, pero los datos satelitales disponibles de la intensidad del fuego en los últimos 17 años han sido más bajos en las zonas donde las prácticas agroforestales son dominantes en comparación con los bosques no manejados. En contraste, existe un acuerdo en la literatura de que la propagación actual de los eventos de incendios probablemente esté relacionada con los patrones de abandono de tierras. La práctica de la agrosilvicultura, común en todos los países mediterráneos, surge como una recomendación frecuente en la literatura para hacer frente a la sequía, reducir el riesgo de incendios y mantener paisajes biodiversos y trabajos rurales. Sin embargo, se desconoce en qué medida la vegetación abierta resultante de la agrosilvicultura es de interés para los administradores forestales en áreas templadas acostumbradas a explotar la vegetación forestal cerrada. Por lo tanto, muchas áreas de transición que rodean la cuenca del Mediterráneo pueden quedar sin administrar con riesgos de cambio climático potencialmente más altos, que requieren un monitoreo activo para comprender y ayudar a los procesos de adaptación natural en curso.

Impacts of climate change are likely to be marked in areas with steep climatic transitions. Species turnover, spread of invasive species, altered productivity, and modified processes such as fire regimes can all spread rapidly along ecotones, which challenge the current paradigms of ecosystem management. We conducted a literature review at a continental-wide scale of South-Western European forests, where the drier and warmer conditions of the Mediterranean have been widely used as examples of what is expected in more temperate areas. Results from the literature point to: (a) an expansion of slow-growing evergreen hardwood trees; (b) increased dieback and mortality episodes in forests (both natural and planted) mostly related to competition and droughts, and mainly affecting conifers; and (c) an increase in emergent diseases and pests of keystone-trees used in agroforestry zones. There is no consensus in the literature that fire regimes are directly increasing due to climate change, but available satellite data of fire intensity in the last 17 years has been lower in zones where agroforestry practices are dominant compared to unmanaged forests. In contrast, there is agreement in the literature that the current spread of fire events is probably related to land abandonment patterns. The practice of agroforestry, common in all Mediterranean countries, emerges as a frequent recommendation in the literature to cope with drought, reduce fire risk, and maintain biodiverse landscapes and rural jobs. However, it is unknown the extent to which the open vegetation resulting from agroforestry is of interest to forest managers in temperate areas used to exploiting closed forest vegetation. Hence, many transitional areas surrounding the Mediterranean Basin may be left unmanaged with potentially higher climate-change risks, which require active monitoring in order to understand and help ongoing natural adaptation processes.