SPlot, el major inventari vegetal georeferenciat de la Terra

Catalogar la natura és connatural al treball d’un botànic i així ha sigut des que Alexander von Humboldt publicarà en el seu Geographie der Pflanzen, en 1807, la primera cartografia (Naturgemälde) de distribució de la vegetació en els vessants del volcà del Chimborazo. Ara com ara aqueixes primitives però eficaces bases de dades s’han sofisticat i universalitzat, s’han convertit en un mitjà imprescindible per a conéixer el món que ens envolta i han permés ampliar els rangs d’estudi de qualsevol investigació tant en l’espai com en el temps.

 Alexander von Humboldt publicó en 1807, Geographie der Pflanzen, la primera cartografia (Naturgemälde) de distribució de la vegetació als vessants del volcà del Chimborazo en Los Andes centrales

Durant l’últim segle els botànics han reunit milions de dades relacionades amb milers d’espècies vegetals, associades a tota mena de variables i amb diferent nivell de detall. L’aparició de conceptes com a evolució, ecosistema, diversitat, distribució, ens ha portat a plantejar-nos i especular sobre noves hipòtesis ecològiques, que només mitjançant la disponibilitat i l’enfrontament de les bases de dades d’espècies vegetals és possible confirmar.

En l’intent de fer un salt quantitatiu en matèria d’investigació vegetal i ecològica la comunitat científica ha presentat el Projecte sPlot, que sens dubte serà una de les eines més valuoses i versàtils per a la investigació en l’àrea d’ecologia vegetal en aquest segle XXI.

El Projecte SPlot

El proyecte sPlot ha permés la creació de la base de dades de vegetació més completa coneguda, que permetrà de forma significativa augmentar el nostre coneixement sobre el funcionament de les comunitats vegetals i ecosistemes en el planeta.

Aquest projecte internacional va començar a dissenyar-se l’any 2012 des del Centre Alemany per a la Investigació de Biodiversitat Integrativa (iDiv). En el desenvolupament d’aquesta plataforma de dades de vegetació mundial han intervingut més d’un centenar d’investigadors de 97 universitats i centres d’investigació de tot el món, alguns espanyols com el Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC), el Centre d’Investigació Ecològica i Aplicacions Forestals (CREAF) i les universitats de Barcelona, del País Basc, d’Oviedo i Rey Juan Carlos.

Les primeres versions estables de sPlot i la possibilitat d’accés es remunten a l’any 2016, però ha sigut en aquest passat any 2018, després de cinc anys de treball, quan la plataforma ha aconseguit la robustesa suficient per a ser utilitzada pels investigadors de forma flexible en treballs de recerca, donant lloc així a les primeres publicacions.

Avantatges d’aquesta nova base de dades

Arribats a aquest punt podem preguntar-nos si és que no existien altres bases de dades vegetals. Evidentment si existien, però sPlot ofereix diverses particularitats sobre la resta. La primera és que integra a totes les anteriors, un total de 110 plataformes de dades d’origen regional, nacional i continental (Global Index of Vegetation-Plot Databases, GIVD) i aquesta informació ve estandarditzada i amb la possibilitat de ser combinada.

Distribució global de parcel·les documentades en sPlot

D’altra banda i d’extraordinària importància, sPlot organitza les seues dades agrupades en parcel·les de vegetació, és a dir, ens ofereix informació del conjunt d’espècies vegetals que creixen en un mateix lloc (escala local). En aquest sentit s’ha aconseguit documentar 1.121.244 parcel·les de vegetació distribuïdes en 130 països en els set continents. Aquest conjunt d’inventaris florístics per parcel·la, s’han estés en el temps amb una datació de fins a 50 anys.

A més, aquesta informació apareix fidelment georeferenciada i, completant aquestes dades sobre comunitats vegetals, també integra les condicions ambientals (és a dir, el clima, el sòl) i el context biogeogràfic. I entre aquest conjunt de característiques descrites que presenta la base de dades sPlot, hem d’afegir una de gran interés, que consisteix en la possibilitat d’integrar a cadascuna de les espècies vegetals les seues característiques o trets funcionals. Un aspecte que resulta de gran rellevància i anem explicar perquè.

Característiques o trets funcionals de plantes

Les espècies vegetals són elements centrals en el cicle dels nutrients, en l’ús de l’aigua i en la capacitat de fixar carboni (processos ecosistèmics), però aquests processos dependran sempre de les seues característiques morfològiques o fisiològiques (resultat de la seua capacitat adaptativa), així competiran pels recursos o respondran a canvis ambientals. És per tant evident que cada espècie acaba exercint una acció concreta sobre el conjunt d’un ecosistema i sobre els processos ecosistèmics que tenen un lloc.

Entenem per trets funcionals (característiques funcionals) aquells caràcters morfològics i fisiològics que determinen l’eficàcia biològica de les plantes, és a dir, la seua demografia, creixement, supervivència o fecunditat. La grandària, la grossària i els components químics de les seues fulles són alguns exemples d’aquests trets. Una planta de fulles grans no explotarà el CO2 atmosfèric o reaccionarà d’igual forma davant una situació de sequera que una planta de fulles menudes.

I és que aquestes característiques influeixen directament en processos de l’ecosistema, a través de la quantitat de biomassa que produeix (una planta de gran port aporta major biomassa que una xicoteta) o la quantitat de diòxid de carboni que absorbeix de l’aire (les fulles grans metabolitzen una major quantitat de CO2 que les menudes). Davant una pertorbació les plantes respondran segons les seues característiques funcionals, de manera que augmentaran la seua dominància en la comunitat aquelles espècies vegetals amb característiques funcionals que siguen aptes per a garantir la supervivència d’eixa espècie. De forma contrària ocorrerà en aquelles espècies amb els trets funcionals menys aptes. Això suposa que la composició de la comunitat en termes d’espècies es modifica de la mateixa forma que ho farà la distribució i abundància de determinades característiques funcionals.

Mesurador de l’intercanvi gasós d’una planta / cid-inc.com

Déiem anteriorment que cada espècie vegetal té un efecte concret sobre el conjunt de l’ecosistema, és així que en modificar la composició d’espècies de l’ecosistema i de característiques funcionals concretes davant una pertorbació, també el faran els processos de l’ecosistema i els serveis ecosistèmics que ens entrega. Recordarem que els serveis ecosistèmics són aquells beneficis que un ecosistema aporta a la societat i que milloren la salut, l’economia i la qualitat de vida de les persones.

Tradicionalment les característiques funcionals de les plantes s’havien estudiat des de la individualitat de les espècies, però resulta evident que les plantes en estranya ocasions viuen aïllades. En aquest sentit sPlot, permet estudiar aquests trets funcionals en parcel·les de vegetació, on unes espècies conviuen amb unes altres molt diferents. Això s’ha aconseguit integrant a sPlot la base de dades TRY (global database of plant traits) que és un referent global en matèria de caràcters funcionals de plantes vasculars.

Estudiar com varien els caràcters funcionals de plantes (diversitat funcional) en comunitats vegetals i ecosistemes, ha sigut útil per a abordar moltes preguntes ecològiques importants a diferents escales. Una línia d’investigació que es troba entre les més fructíferes per a comprendre patrons i processos ecològics. D’altra banda té el potencial d’establir models predictius de relacions locals, regionals i globals entre plantes i ambient, així com quantificar un ampli rang de processos, incloent canvis en la biodiversitat, impactes de les espècies invasores, alteracions en els processos biogeoquímics i de les interaccions entre la vegetació i l’atmosfera.

Què s’ha descobert ja amb sPlot?

El primer estudi que s’ha derivat d’aquesta base dades de vegetació global, és una anàlisi global sobre diversitat funcional de la vegetació. Aquest estudi ha revelat que la diversitat vegetal coneguda pot ser descrita per un xicotet conjunt de caràcters funcionals de cada espècie. D’altra banda els investigadors han comprovat que la variació de trets funcionals de plantes en una comunitat (variabilitat funcional) no és atzarosa, sinó que es regeix per fins filtres ambientals, així com per les interaccions entre espècies.

D’igual forma sPlot ha provat, per exemple, fins a quin punt els factors globals influeixen en els trets funcionals de les comunitats de plantes. En aquest sentit la temperatura i la precipitació juguen un paper relativament limitat (de forma contrària al que pensàvem). Els resultats mostren com les comunitats de plantes no es caracteritzen constantment per fulles més primes a mesura que augmenta la temperatura, des de l’Àrtic fins a la selva tropical. És a dir que a escala local els investigadors han trobat altres factors de major pes que la temperatura, que condicionen el gruix de la fulla en una planta.

D’altra banda també s’ha posat de manifest com l’ús local de la terra i la interacció de diferents plantes en un lloc específic té un gran impacte sobre l’arquitectura dels trets funcionals de les comunitats vegetals.

Aquest treball, així com els successius, contribuirà a conéixer amb major profunditat els mecanismes de funcionament d’un ecosistema, mitjançant la utilització d’eines basades en trets funcionals de plantes. La base de dades sPlot ens permetrà conéixer l’efecte últim de les espècies invasores vegetals sobre comunitats autòctones o descriure’ns de forma fina les espècies vegetals amb alt significat ecològic.

En definitiva, permetrà desenvolupar models de predicció amb major detall que ajuden en les intervencions de conservació i restauració d’espais naturals. Especial interés té aquesta base de dades i les seues aplicacions per a estudiar els efectes de canvi climàtic sobre les comunitats vegetals i els ecosistemes en el seu conjunt, i sobretot com es veuran afectats els serveis que ens ofereix un ecosistema en el futur.