2009 ub sans

VI Jornada CREAF–SCB-ICHN

ATUREM LA PÈRDUA DE BIODIVERSITAT

La intensificació agrícola i la biodiversitat: implicacions per la conservació

F. XAVIER SANS SERRA Departament de Biologia Vegetal Universitat de Barcelona

Barcelona, 3 Desembre 2009

VI Jornada CREAF–SCB-ICHN

ATUREM LA PÈRDUA DE BIODIVERSITAT

Continguts 1. Importància de la biodiversitat en els agroecosistemes 2. Que entenem per intensificació?

3. Una qüestió d’escala / Indicadors del procés 4. Efectes de la intensificació sobre la biodiversitat 1. Visió general 2. Efectes sobre la biodiversitat vegetal cultivada 3. Efectes sobre la biodiversitat vegetal no cultivada als agrosistemes herbacis extensius de secà 5. Com podem aturar la pèrdua de biodiversitat?

Importància de la biodiversitat dels agroecosistemes

Valors i funcions del agroecosistemes (espais agrícoles)

Valors

Funcions

Productius

Econòmics

Energia, materials (clima sòl, aigua), paisatge

Usos del sòl, estructura productiva, estructura empresarial, rendes, etc.

Ecològics

Ambientals

Biodiversitat, hàbitats, corredors ecològics, etc.

Microclima, millora de la qualitat de l’aire, qualitat acústica, qualitat de vida, etc.

Culturals

Socials

Patrimoni arquitectònic, xarxa de camins, xarxa de reg, Tradició rural, paisatge, etc, .

Us social del territori (recreatiu, turístic, educatiu, etc.),m percepció del medi, equipaments, etc.

Elaborat a partir de Gómez-Sal et al., 2007 i Montasell, 2008

Importància de la biodiversitat dels agroecosistemes

Valors (funcions) de la biodiversitat als agroecosistemes Agronòmica ● Control de plagues i malalties ● Pol·linització ● Millora de les propietats del sòl ● Ecològica ● Creació d’hàbitats ● Funcionament de l’ecosistema i reciclatge de nutrients ● Espècies indicadores ● Patrimonial ● Estètica ● Conservació d’hàbitats I espècies endèmiques, característiques, etc.

Importància de la biodiversitat dels agroecosistemes

Els agrosistemes són els hàbitats on s’ha manifestat una major pèrdua de biodiversidad BOSCOS ÀREES ARBRADES

AGRICULTURA

36%

47%

17% ALTRES USOS

European Environmental Agency, 2009

Preston et al. 2002

Que entenem per intensificació?

La intensificació agrícola: causes i conseqüències

Escala de paisaje • agregació de parcel·les (concentració parcel·laria) • eliminació de les àrees no cultivades Escala de finca / parcel·la • Monocultiu • Llaurada excessiva • Fertilització mineral i/o orgànica excessiva • Aplicació reiterada de pesticides amb l’objectiu de controlar plagues i espècies arvenses

Que entenem per intensificaci贸?

Que entenem per intensificació?

Canvis en les pràctiques i en les aportacions externes

Robinson and Sutherland, 2002. J. Apl. Ecol. 39, 157–176

Que entenem per intensificació?

Evolució del consum de fitosanitaris al món i a Catalunya els darrers 50 anys 60

●

30.000

●

20.000

●

10.000 0

●

1960

1980

50 40 30

●

●

●

●

●

20 10

● 1970

Milions (€)

Milions (€)

40.000

1990

2000

Ticó Maluquer, 2004. Quaderns Agraris 29 65-78

0 1986

1987

1992

1997

2002

Una qüestió d’escales espacials

La intensificació és una qüestió d’escala espacial

PAISATGE Complexitat del paisatge (escala regional)

FINCA Hàbitats asociats als marges (escala local)

PARCEL·LA Gestió agronòmica

Indicadors de la intensificació

Indicadors (mesures) de la intensificació A escala de paisatge •

Superfície agrícola (%)

•

Fragmentació de l’hàbitat

•

Diversitat del paisatge

•

Nombre d’hábitats

A escala de parcel·la •

Pràctiques agrícoles (llaurada, fertilització, ús de plaguicides pel control flora arvense, plagues i malalties, etc.)

•

Índexs d’intensificació (combinació pràctiques agrícoles)

•

Gestió (ecològica versus convencional)

Indicadors de la intensificació

Superfície agrícola (%) 2.5 90 2.0

r2 = 0.85

***

1.5 1.0 0.5 0.0 0

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

Superfície agrícola (%)

Romero et al., 2008

Fragmentació

Diversitat del paisatge (bits m-2 )

+

65 2

r = 0.47 ***

40 15 -10 0

10

20

30

40

50

60

70

Superfície agrícola (%)

80

90

Indicadors de la intensificaci贸

PC1 correlation

1.0

Weed control

-0.88***

Cereal ratio

-0.87***

Cultivated diversity

0.82***

Mean annual input of exogenous N

-0.76***

Seed origin

-0.67***

0.5

CR WC N

- 1.0

- 0.5

CD

0.5

1.0

PCI (64%)

- 0.5 SO

- 1.0 Armengot et al., unpublished

PCII (23%)

Efectes de la intensificació sobre la biodiversitat dels agroecosistemes

Efectes de la intensificació agrícola Sobre la biodiversitat

● Visió general ● Biodiversitat vegetal cultivada ● Biodiversitat vegetal natural - no cultivada

● Aproximació diacrònica (comparació de la flora arvense entre els anys 50 i l’actualitat) ● Aproximació sincrònica (anàlisi de la flora arvense en relació al grau d’intensificació agrícola a escala regional (paisatge) i a escala local (parcel·la)

Efectes de la intensificaci贸 sobre la biodiversitat dels agroecosistemes: Visi贸 general

La intensificaci贸 de la gesti贸 afecta negativament a la biodiversitat

Hole et al., 2005. Biological conservation 122: 113-130

Efectes de la intensificaci贸 sobre la biodiversitat dels agroecosistemes: Visi贸 general

La intensificaci贸 de la gesti贸 afecta negativament a la biodiversitat

Bengtsson et al., 2005. JAE 42: 261-269

Efectes de la intensificació sobre la biodiversitat dels agroecosistemes: Biodiversitat cultivada

La pèrdua de diversitat vegetal cultiva ha estat molt intensa

•

Disminució de la heterogeneïtat dels conreus (30 espècies vegetals: 90% de l’alimentació mundial)

•

Desplaçament de varietats locals per comercials (reducció de la diversitat genètica)

•

FAO: Cada any es perden 50.000 varietats agrícoles

A Espanya, Varietats de blat conegudes: 1954 – 600 1986 – 114 (algunes són comercials) 1995 – 83 varietats + 49 noves varietats comercials Varietats hortícoles actuals (75% híbrides)

Efectes de la intensificació sobre la biodiversitat dels agroecosistemes: Biodiversitat cultivada

Projectes col·lectius de conservació • La Red de Semillas “Resembrando e Intercambiando”, • http://www.redsemillas

• Esporus (Associació L’Era–Cataluña).

• ESPORUS - Centre de conservació de la biodiversitat cultivada http://www.esporus.org/

Efectes de la intensificació sobre la biodiversitat dels agroecosistemes: Biodiversitat no cultivada

a

20

80 b b

15 c

10 5 0

60 b

40

b c

20

0 1953-83

1996-99 2005-Con

2005-Eco

50 Espècies segetals (%)

50 Espècies arvenses rares (%)

a

40 30 20 10 0

1953-83

1996-99 2005-Con 2005 - Eco

40 30 20 10 0

1953-83

1996-99

2005 - Con 2005 - Eco

Temps

1953-83

1996-99

2005-Con 2005-Eco

Temps

Chamorro et al., SEMh, 2006

25

Cobertura espècies (%)

Nombre espècies parcel·la-1

La intensificació agrícola a nivell de parcel·la i de paisatge es manifesta per una pèrdua significativa de l’abundància i la riquesa total d’espècies arvenses i la pèrdua d’espècies segetal i rares als conreus herbacis extensius de secà

Efectes de la intensificació sobre la biodiversitat dels agroecosistemes: Biodiversitat no cultivada

Freqüència d’algunes de les espècies segetals en cultius de cereals de Catalunya corresponents a períodes diferents

Especies

2005-Eco

1996-1999

1953-1983

FREC (%)

FREC (%)

FREC (%)

FREC (%)

Galium tricornutum

7

22

11

57

Papaver hybridum RR

7

14,5

19

55

Scandix pecten-veneris

10

22

10

52

Lithospermum arvense

3,4

22

12

47

4

3

13

47

2,7

2,6

6

45

Vicia peregrina

5

13

19

45

Hypecoum procumbens

5

10,5

11

42

Agrostemma githago R

0

0

0

35

Asperula arvensis R

0

0

2

22

Neslia paniculata ssp. tracica R

0

4

0

22

Euphorbia falcata

1

4

12

20

Ranunculus arvensis

0

5

0

15

Vaccaria hispanica RR

0

0

0

10

Centaurea collina R

1

5

1

10

Lathyrus cicera Roemeria hybrida R

Chamorro et al., SEMh, 2006

2005-Conv

Efectes de la intensificació sobre la biodiversitat dels agroecosistemes: Biodiversitat no cultivada

Situació d’algunes espècies a Cataluña (a partir de la freqüència a la Flora manual dels Països Catalans, O. de Bolòs et al. 2003) Espècies arvenses rares

Agrostemma githago (R)

Centaurea cyanus (R)

Agrostemma githago R Vaccaria hispanica RR Centaurea cyanus R Legousia hybrida R Roemeria hybrida R Asperugo procumbens RR Papaver hybridum RR Papaver argemone RR Vaccaria hispanica RR Bifora radians RRR

Efectes de la intensificació sobre la biodiversitat dels agroecosistemes: Biodiversitat no cultivada

Banalització de les comunitats arvenses i pèrdua de diversitat funcional

100

a

10

b

8 6

b

4

c

2 0

Gramíneas (%)

Leguminoses (%)

12

1953-1983 1996-1999 2005-Con 2005-Eco

80

a 60

b

40

c c

20 0

1953-19831996-1999 2005-Con 2005-Eco

Temps

Temps

Proporció de plantes entomòfiles (2005) Gestión ecológica ( 66%)

>>>

gestión convencional (39 %)

Efectes de la intensificaci贸 sobre la biodiversitat dels agroecosistemes: Biodiversitat no cultivada

La diversificaci贸 dels cultius (monocultiu-policultiu, rotaci贸) augmenta la riquesa dels artr貌podes

BARLEY

TURNIP-VETCH Cynipidae

Agromyzidae Tortricidae

Platygasteroidea

Aphididae

Tenthredinidae Hybotidae Sciaridae Chloropidae Bibionidae Agromyzidae Anthomyiidae Staphylinidae Curculionidae Bruchidae Crysomelidae Tettigometridae Coreidae Formicidae

Tortricidae

Crysomelidae Tettigometrid Aeolothripide Thripidae Aphididae Phlaeothripidae

Thripidae

Aeolothripidae

Caballero et al., 2006. Proceedings of the European Joint Organic Congress, 212-213

Efectes de la intensificació sobre la biodiversitat dels agroecosistemes: Biodiversitat no cultivada

La intensificació a escala de paisatge i de parcel·la afecta de manera diferent la biodiversitat vegetal dels conreus

● ● ● ●●● ● ●● ●● ●

C C E

E C E C

E

C C E

E C ●

E

E C

Intensificació paisatge Intensificació gestió

Intensificació gestió

Efectes de la intensificaci贸 sobre la biodiversitat dels agroecosistemes: Biodiversitat no cultivada

Marge del conreu (vegetaci贸 associada)

Centre del conreu

Vora del conreu en contacte amb el marge

Marge Vora Centre

Intens ificaci

Nombre d’espècies númerode especies (%) (%)

Efectes de la intensificació sobre la biodiversitat dels agroecosistemes: Biodiversitat no cultivada

N

100

75

50

25

0 0

ó agríc

90

ola

5

10

15

Distància almargen marge distancia al [m](m)

Marge Vora I n te

rícola g a ó i ac nsific

Marshall, 1988

Centre

2 Cobertura (%) cobertura [m ]

80 70 60 50 40 30 20 10 0 0

5

10

distancia [m] Distànciaalalmargen marge (m)

Romero et al., 2005 AEE 124: 97-104

15

Efectes de la intensificació sobre la biodiversitat dels agroecosistemes: Biodiversitat no cultivada

La intensificació del paisatge afecta negativament la diversitat dels marges dels conreus

Riquesa d’espècies marges

■ Parcel·les ecològiques ■ Parcel·les convencionals

Superfície agrícola (%)

Nombre d’espècies arvenses

Efectes de la intensificació sobre la biodiversitat dels agroecosistemes: Biodiversitat no cultivada

Marge Vora Centre

PLI - superfície agrícola (%)

Marge

José-María et al., JAE submitted

Vora

Centre

SS

r2

SS

r2

SS

r2

N

0.220

0.019 n.s.

0.290

0.027 **

0.716

0.060 ***

PLI

1.681

0.145 **

1.437

0.136 *

1.221

0.102 *

PLI x N

0.333

0.029 **

0.278

0.026 *

0.312

0.026

Total

11.386

10.583

11.967

+

Efectes de la intensificació sobre la biodiversitat dels agroecosistemes: Biodiversitat no cultivada

La disminució de la diversitat d’hàbitats, la disminució i la banalització de les comunitats arvenses afecten tota la xarxa tròfica

A Gran Bretanya, la reducció de les poblacions d’aus (1970-2000) en més del 50% (Censos del British Trust of Ornithology)

Els canvis en les pràctiques agrícoles en són la causa: ● Augment de pesticides, fertilitzants, mecanització ● Reducció de rostolls, adobs orgànics animals, rotacions, finques mixtes, cereals de primavera ● Disminució flora arvense (aliment d’ocells granívors i insectívors) ● Disminució de la fauna invertebrada

Com podem aturar la pèrdua de biodiversitat?

Com podem aturar la pèrdua de biodiversitat dels agroecosistemes?

Disminuint la intensificació a tot el territori?

Intensificació de les activitats agrícoles

Disminució de la biodiversitat vegetal

Canvis en la disponibilitat de recursos

Disminució de la biodiversitat animal i microbiana Canvis en el funcionament dels agrosistemes

Productivitat

Sostenibilitat

Com podem aturar la pèrdua de biodiversitat?

Restablint l’equilibri entre els aspectes ecològics, productius i socials?

Gómez-Sal et al., 2003. Ecological Modelling 168: 319-341

Com podem aturar la pèrdua de biodiversitat?

Amb prioritat als Espais Naturals, Rurals i Agraris en funció de la seva funció?

Montsasell, 2008. Jornades de reflexió, participació i debat de la Futura Llei d’Espai Agraris de Catalunya, Universitat de Girona

Com podem aturar la pèrdua de biodiversitat?

● La PAC prioritza el desenvolupament de mètodes de gestió dels agroecosistemes que compatibilitzin la producció agrària i la conservació dels recursos naturals. ● A diversos països europeus s’han aplicat mesures per esmorteir la pèrdua de biodiversitat com, per exemple, les vores de conservació en què es limita l’ús de biocides i fertilitzants.

Com podem aturar la pèrdua de biodiversitat?

A Catalunya, dins el Contracte d’Explotació Global s’estableix una sèrie de mesures encaminades a preservar els hàbitats associats als conreus i limitar el impacte negatiu de les pràctiques agrícoles sobre les vores i els marges

Com podem aturar la pèrdua de biodiversitat?

La conservació de les vores i els marges implica:

● Limitar la gestió directa ■ Crema ■ Desbrossaments, estassades, etc.

■ Eliminació de marges

● Limitar el impacte de les activitats agrícoles dels camps adjacents ■ Llaurades properes: erosió del marge ■ Deriva d’herbicides i altres pesticides ■ Deriva de fertilitzants

Com podem aturar la pèrdua de biodiversitat?

Les vores són hàbitats potencialment rics en diversitat i l’ús d’herbicides limita extraordinàriament aquesta diversitat

Efecte distància al marge

Efecte control arvenses Nombre d'espècies

Nombre d'espècies

*

17.5 15.0 12.5 10.0

17.5

*

0.5 m 2.5 m

Control No Control

15.0 12.5 10.0

7.5

7.5

5.0

5.0

2.5

2.5

*

0.0

0.0 ECO

CON

ECO

CON

Les pèrdues de rendiment, si es donen, queden limitades a l’espai més pròxim a la vora a causa de la interacció negativa de la vegetació arvense CONVENCIONAL

7.5

*

5.0

Control No Control

*

2.5

10.0

massa arvenses

massa arvenses

10.0

ECOLÒGIC

0.0

Control No Control

7.5 5.0 2.5 0.0

0,5 m

2,5 m

0,5 m

Distància al marge

Distància al marge

CONVENCIONAL

30

ECOLÒGIC Control No Control

*

20 10 0

40

massa espigues

massa espigues

40

2,5 m

Control No Control

30 20 10 0

0.5 m

2.5 m

0.5 m

2.5 m

Com podem aturar la pèrdua de biodiversitat?

Conclusions Intensificació afecta negativament les diferents dimensions de la biodiversitat (composició, estructura, funció)

Disrupció processos funcionals tant des d’una perspectiva agronòmica com ecològica

■ Cal desenvolupar accions a tot el territori?

■ Amb especial atenció/només en àrees específiques definides pel seu valor ecològic?

■ Cal desenvolupar accions puntuals per preservar determinats processos?

■ o cal transitar cap a models més sostenibles (per exemple, la gestió ecològica?)

● La principal dificultat és reconèixer el paper de la biodiversitat en el funcionament dels agroecosistemes!!

VI Jornada CREAF–SCB-ICHN

ATUREM LA PÈRDUA DE BIODIVERSITAT

Gràcies per la vostra atenció

Grup de Recerca “Ecologia dels Sistemes Agrícoles” F. Xavier Sans, Lourdes Chamorro, José Manuel Blanco, Berta Caballero, Laura Armengot, Laura José María, Montse Bassa, Noelia Lanzón, Arantxa Fernández