Dues noves recerques liderades per la investigadora del CREAF Maria Vives-Ingla constaten que els microclimes que es donen al bosc -zones amb una temperatura, ombra o humitat diferent a l’ambient- poden alleugerir els impactes creixents del canvi climàtic, per exemple, proporcionant condicions de menys temperatura i més humitat. Però, malgrat aquesta dada, l’equip també ha trobat que si els pitjors escenaris futurs d’escalfament es compleixen i augmenta la freqüència dels fenòmens meteorològics més rars i intensos, com ara les onades de calor superiors a 40 °C combinades amb sequera, les ‘regles del joc’ canvien i podria haver-hi una davallada d’insectes alarmant on, fins i tot, aquests refugis climàtics podrien perdre el seu efecte protector. La recerca l’han dut a terme amb la papallona blanqueta perfumada (Pieris napi), però segons l’equip els resultats podrien extrapolar-se a altres papallones i insectes.
En 4 anys intensius de recerca el projecte MICROCLIM ha publicat a Ecological Monographs un estudi que demostra que les larves de papallona tenen una taxa de supervivència diferent segons el microhabitat on s’hagi fet la posta i es desenvolupin, aquest article es va publicar en la fase inicial del projecte. El mateix projecte també ha publicat un estudi més recent a Global Change Biology que demostra que, en els escenaris futurs on es donen fenòmens extrems de molt baixa freqüència però d’elevada intensitat, hi ha una davallada generalitzada de papallones independentment del microhàbitat que triïn. “Aquestes projeccions posen de manifest que els refugis microclimàtics poden oferir una protecció temporal, però no garanteixen la resiliència a llarg termini davant dels fenòmens més extrems i imprevisibles”, explica Maria Vives-Ingla, investigadora del CREAF i primera autora dels estudis en el marc de la seva tesi doctoral a la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB).
Per dur a terme els estudis, han combinat sensors ambientals amb models matemàtics, també treball de camp i de laboratori. Entre altres autors i entitats, en la recerca també ha participat Jofre Carnicer, investigador de l’Institut de Recerca en Biodiversitat (IRBio-UB) i professor d’Ecologia a la Universitat de Barcelona (UB), adscrit al CREAF i també director de la tesi doctoral de la Maria, i Constantí Stefanescu, investigador del Museu de Ciències Naturals de Granollers, adscrit al CREAF i coordinador del Catalan Butterfly Monitoring Scheme (CBMS), una xarxa de seguiment de papallones que ha recollit més de 30 anys de dades per tota Catalunya.
On posar els ous marca la diferència
Més concretament, l’article publicat a Ecological Monographs demostra que l’elecció del microhàbitat per part dels insectes pot determinar la seva supervivència davant onades de calor. La recerca la van dur a terme amb dues espècies de papallones comunes a Catalunya, la blanqueta perfumada (Pieris napi) i la blanqueta de la col (Pieris rapae), que malgrat fer servir les mateixes plantes per alimentar-se i pondre ous, seleccionen microambients molt diferents: zones ombrejades en el cas de la blanqueta perfumada i àrees obertes i assolellades en el cas de la blanqueta de la col, que poden experimentar una diferència de temperatura d’entre 3-10ªC, entre les zones ombrejades i assolelladest. El resultat és que les papallones P.napi, que trien zones més ombrejades, redueixen dràsticament la mortalitat per la calor extrema, “malgrat ser més sensibles a la calor en termes fisiològics”, explica Jofre Carnicer. No obstant això, aquest refugi tèrmic té un cost: les plantes hostes en zones ombrejades poden escassejar durant les sequeres estivals, la qual cosa podria posar en perill la disponibilitat d’aliment per a les larves. “Per tant, veiem que estudiar l’impacte del canvi climàtic a nivell de microhàbitat és clau”, destaca l’investigador.
Quan un refugi deixa de protegir
En la segona publicació, l’equip s’ha centrat en analitzar com respon la blanqueta perfumada sota escenaris sense una reducció dràstica d’emissions de CO2 on augmenten entre 2 i 4 ºC més la temperatura mitjana del planeta i hi ha més fenòmens extrems que combinen sequeres i onades de calor. L’estudi s’ha dut a terme amb dades de dues localitats catalanes protegides amb característiques ambientals diferents: el Cortalet, al parc Natural dels Aiguamolls de l’Empordà, i el bosc de Can Jordà, al Parc Natural de la Zona Volcànica de la Garrotxa.
Sota l’escenari actual, els resultats mostraven que la població de l’Empordà disminuïa un 3 % anual, mentre que a La Garrotxa experimentava un creixement del 6 % anual. “Aquesta diferència s’explica pel microclima forestal que actua com un refugi climàtic al bosc de Can Jordà de la Garrotxa, que protegeix les larves dels primers estadis de la calor extrema i l’escassetat d’aliment”, explica Constantí Stefanescu. En canvi, sota un escenari d’“esdeveniments combinats o múltiples”, els models indiquen que aquest efecte protector desapareix i hi ha una davallada alarmant de papallones. “Les simulacions matemàtiques fetes als microambients ombrejats indiquen que només dos dies al mes amb temperatures superiors als 40 °C a l’estiu serien suficients per provocar taxes de creixement negatives a la Garrotxa i, si aquesta temperatura coincideix amb sequera estival, la davallada seria fins i tot pitjor”, alerta Constantí Stefanescu.
“A més, també vam trobar que hi ha una gran sensibilitat de les larves petites a les onades de calor i a les sequeres severes, especialment quan aquests esdeveniments es combinen. El que hem descobert amb la blanqueta perfumada, una espècie model que s’estudia intensivament a moltes universitats d’Europa, permet descriure els processos bàsics que produeixen impactes climàtics en poblacions naturals d’insectes. Son processos que, una vegada descrits científicament, després es poden extrapolar a altres insectes comuns pels quals no tenim tanta informació, sempre que tinguin una biologia i història natural similar”, afegeix Jofre Carnicer. Si aquesta tendència d’un major impacte dels fenòmens extrems es fa realitat podrien veure’s afectats funcions naturals essencials, com la pol·linització de les plantes o l’aliment per a altres animals que depenen d’aquests insectes per sobreviure.
Per poder fer les prediccions, l’equip ha desenvolupat un model matricial de població (MPM) basat en dades del programa de seguiment de papallones catalanes (CBMS), estudis previs i experiments de laboratori. Aquest model permet simular tot el cicle vital de la blanqueta perfumada i predir com respondrà la seva població a diferents escenaris climàtics i en tots els estadis de creixement. En concret, han simulat 10.000 escenaris amb diferents nivells d’escalfament i freqüències d’episodis extrems. “Creiem que aquesta eina té molt valor per entendre l’impacte real del canvi climàtic sobre la biodiversitat, tot i que encara es pot millorar amb dades biològiques més detallades, com ara la fecunditat”, finalitza Maria Vives-Ingla.
L’article publicat a Global Change Biology també el signen els investigadors de la Universitat de Bristol Chris Clements i Pol Capdevila, també de la UB. Pel que fa a la recerca publicada a Ecological Monographs també han participat els investigadors de la UB Armand Casadó-Tortosa i Meritxell Garcia, Javier Sala, investigador del Museo Nacional de Ciencias Naturales del CSIC i en Josep Peñuelas, investigador del CSIC al CREAF. Les recerca del projecte MICROCLIM (2020-2024) continuarà en el marc del nou projecte ECO-FUN (2024-2027) del CREAF, que recollint tot el coneixement acumulat en aquests articles i investigacions dissenyarà sistemes de seguiment microclimàtic i fisiològic per a ecosistemes impactats per efectes extrems del canvi climàtic basats en la tecnologia emergent de l’Internet de les Coses (IoT), ambdós projectes liderats pel Jofre Carnicer.
Articles de referència:
- Vives-Ingla, M., Sala-Garcia, J., Stefanescu, C., Casado-Tortosa, A., Garcia, M., Peñuelas, J., & Carnicer, J. (2023). Interspecific differences in microhabitat use expose insects to contrasting thermal mortality. Ecological Monographs, 93, e1561. https://doi.org/10.1002/ecm.1561.
- Vives-Ingla, M., Capdevila, P., Clements, C. F., Stefanescu, C., & Carnicer, J. (2025). Novel regimes of extreme climatic events trigger negative population rates in a common insect. Global Change Biology, 31(4), e70148. https://doi.org/10.1111/gcb.70148
