Resumen de Ecosystem functioning of protected area networks.: A remote sensing assessment across socio-ecosystem contexts

Patrícia Miguel Rocha Lourenço

• español

  Las redes de áreas protegidas (APs) constituyen el mayor esfuerzo global para conservar muestras representativas de la diversidad biológica y los servicios ecosistémicos (SE). Su eficacia para lograr este propósito depende en parte de que las diferentes áreas que conforman la red estén conectadas y gestionadas de forma coherente, incluso a través de las fronteras políticas. El objetivo principal de esta Tesis Doctoral fue incorporar el funcionamiento de los ecosistemas, caracterizado mediante teledetección, en la evaluación de la eficacia de las redes de áreas protegidas. Para ello, primero se evaluó la representatividad de las redes de parques nacionales de España, Portugal y Marruecos para capturar la heterogeneidad regional del funcionamiento ecosistémico y el papel de estas redes en la provisión del SE de ganancias de carbono. A continuación, como apoyo al establecimiento de objetivos comunes de gestión transfronterizos, se identificaron similitudes ecológicas funcionales entre los ecosistemas de las APs del sur de España y norte de Marruecos. Por último, se analizó la influencia relativa que los factores ambientales, la gestión y el contexto socio-ecológico tuvieron sobre los cambios recientes en el funcionamiento ecosistémico de estas áreas protegidas y se evaluaron sus implicaciones para la gestión transfronteriza.

  En el análisis de representatividad, las redes de parques nacionales de España, Portugal y Marruecos presentaron huecos y sesgos en su grado de representación de la heterogeneidad funcional de ecosistemas y en el nivel de provisión del SE de ganancias de carbono. La configuración espacial de los parques no presentó opciones claras en ningún país de parques ¿doblemente ganadores¿ (win-win) en términos de alta diversidad funcional y altas ganancias de carbono. En el análisis de similitud de las condiciones de referencia, se encontraron grupos de APs con funcionamiento ecosistémico similar a ambos lados del arco Bético-Rifeño, si bien la protección del funcionamiento típico de la alta montaña mediterránea y baja montaña litoral mediterránea fue exclusivo de las Cordilleras Béticas. Las áreas protegidas de la Reserva de la Biosfera Intercontinental del Mediterráneo mostraron el mismo tipo de funcionamiento ecosistémico. De igual modo, encontramos que las APs de zonas áridas muestran un comportamiento funcional semejante en ambos países. Esta similitud funcional podría ser la base para coordinar políticas de gestión y para declarar nuevas reservas transfronterizas. Finalmente, al analizar los cambios recientes en el funcionamiento ecositémico, también se encontraron grupos de APs que mostraron el mismo síndrome de tendencias en la producción primaria independientemente del país en el que se encuentren, con tendencias que cambian de positivas a negativas de este a oeste. No obstante, en cada franja longitudinal, las tendencias encontradas difirieron entre países en magnitud y dinámica estacional. Estos patrones espaciales en los cambios en el funcionamiento ecosistémico parecen estar relacionados con las distintas tendencias climáticas regionales de este a oeste, y con las diferencias en uso y gestión entre el sur de España y el Norte de Marruecos.

  Los resultados de esta Tesis Doctoral muestran cómo la teledetección permite introducir el nuevo paradigma de la conservación que integra las funciones y servicios de los ecosistemas en la evaluación de redes de áreas protegidas. Además, el enfoque regional ha permitido realizar un análisis entre distintos contextos socio-ecosistémicos tanto a escala de país como transfronterizo. Los resultados obtenidos en la caracterización de las condiciones de referencia y los cambios recientes de las áreas protegidos, pueden ayudar a guiar la coordinación interterritorial y la cooperación internacional en el desarrollo de acciones de conservación, no sólo en comportamiento promedio sino también para hacer frente a los cambios ambientales.

• English

  Protected area (PA) networks constitute the greatest global effort to preserve biodiversity and ecosystem services (ES). The effectiveness of PAs to achieve this purpose depends on how well connected and coherently managed the areas are, even across political boundaries. The main objective of this PhD Thesis was to incorporate the remotely-sensed characterization of ecosystem functioning in the assessment of the effectiveness of PA networks. To achieve this goal, the representativeness of the national park networks of Spain, Portugal and Morocco to capture the regional heterogeneity of ecosystem functioning was assess, as well as the role of these networks in the provision of the ES of carbon gains. Then, to support the definition of common transboundary management goals, functional ecological similarities between the ecosystems of PAs of southern Spain and northern Morocco were identified. Finally, the relative influence that environmental factors, management actions and socioecological context had on the recent changes in the ecosystem functioning of these PAs was analyzed and their implications for transboundary management were evaluated.

  In the representativeness analysis, the national park networks of Spain, Portugal and Morocco showed gaps and biases in their representation of ecosystem functional heterogeneity and in the provision of the ES of carbon gains. The spatial configuration of the parks did not present, in any country, clear options of win-win parks in terms of high functional diversity and high carbon gains. In the similarity analysis from baseline conditions, groups of PAs with similar ecosystem functioning on both sides of the BaeticRifan arch were found, but the protection of the ecosystem functioning typical from high Mediterranean mountain and low coast mountain was exclusive to the Baetic Range.

  The PAs of the Intercontinental Biosphere Reserve of the Mediterranean showed the same type of ecosystem functioning. In the same way, PAs in arid zones showed similar functional behavior in both countries. This functional similarity could be the basis for the coordination of management policies and the declaration of new transboundary reserves. Finally, when analyzing the recent changes in ecosystem functioning, groups of PAs showing the same syndrome of trends in primary production regardless of the country were also found. Trends changed from positive to negative from east to west.

  However, in each longitudinal strip, trends differed between countries in magnitude and seasonal dynamics. These spatial patterns of changes in ecosystem functioning seem to be related with the different regional climate trends from east to west, and with the use and management differences between southern Spain and northern Morocco. The results of this PhD Thesis show how remote sensing allows the introduction of the new conservation paradigm which integrates the ecosystems functions and services in the assessment of PA networks. In addition, the regional approach has allowed the analysis across different socio-ecosystem contexts both at country and transboundary scale. The obtained results in the characterization of reference conditions and recent changes in PAs can help to guide the interregional coordination and international cooperation in the development of conservation actions, not only under average conditions but also to address ongoing environmental changes.