Departament de Biologia Animal, de Biologia Vegetal i d’Ecologia Facultat de Biociències CANVI CLIMÀTIC I CONSERVACIÓ DE LA BIODIVERSITAT A LES TERRES ALTES DE LA GUAYANA: PALEOECOLOGIA, BIOGEOGRAFIA I MODELITZACIÓ SIG. TESI DOCTORAL Sandra Nogué i Bosch Barcelona, 2009 Departament de Biologia Animal, de Biologia Vegetal i d’Ecologia Facultat de Biociències CANVI CLIMÀTIC I CONSERVACIÓ DE LA BIODIVERSITAT A LES TERRES ALTES DE LA GUAYANA: PALEOECOLOGIA, BIOGEOGRAFIA I MODELITZACIÓ SIG. Memòria presentada per: Sandra Nogué i Bosch Per optar al títol de Doctora per la Universitat Autònoma de Barcelona Amb el vist-i-plau dels directors de tesi: Dr. Valentí Rull del Castillo Dra. Teresa Vegas-Vilarrúbia Institut Botànic de Barcelona. Departament d’Ecologia CSIC-Laboratori de palinologia i Universitat de Barcelona. Paleoecologia. Aquest treball ha estat possible gràcies a la concessió d’una beca predoctoral de la Fundación BBVA i una beca per estades de recerca fora de Catalunya (BE-2007) de la Generalitat de Catalunya. La recerca ha estat finançada pel projecte de recerca de la Fundación BBVA (BIOCON2004 90/05) titulat: “Conservación de la bidiversidad frente al calentamiento global en las tierrasaltas de Guayana (norte de Sud América)”. Pels meus pares, AGRAÏMENTS Per saber com va començar tot plegat, ens em de remuntar a la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) quan vaig obrir un correu electrònic on s’ofertava una beca per fer recerca en un lloc màgic i llunyà que va causar en mi un gran poder d’atracció (i espero que si seguiu llegint aquestes pàgines us aporti la mateixa sensació). Aquestes muntanyes, els tepuis, es coneixen literàriament com al Món perdut. En aquell moment la biodiversitat que habita els seus cims em va resultar tan especial que va despertar en mi una insaciable curiositat que m’ha portat ha escriure les últimes línies d’aquesta tesi. Molts de vosaltres ja sabeu que fer una tesi no és cosa fàcil i que definitivament no és un procés que es pugui definir com individual. De les moltes coses relacionades amb la tesi, que han passat durant aquests últims anys, la gent que m’ha envoltat és sense cap dubte la més destacable. Moltes d’aquestes persones no saben com d’important ha estat la seva ajuda, consells, ànims i somriures. És per això, que aquestes línies es convertiran en un moltíssimes gràcies per a tots ells i elles. A més, a cada capítol s’ha agraït en particular a tota la gent que m’ha donat un cop demà. En primer lloc vull agrair als meus directors de tesi, en Valentí Rull i la Teresa Vegas- Vilarrúbia per haver-me introduït en el món de la recerca i haver-me donat l’oportunitat de treballar en els tepuis. Gràcies a tu Valentí, se’m va brindar la possibilitat de començar aquest projecte, primer a l’UAB i més tard a l’Institut Botànic de Barcelona. Gràcies de tot cor per ensenyar-me a apreciar els secrets del passat. Estic molt agraïda també al suport rebut de la Teresa. Gràcies per donar-me llibertat i alhora aportar-me l’orientació necessària en els moments d’incertesa. I que haig de dir les “Micronenes”: Encarni, Núria i Arantza. Bones companyes, amigues a dins i fora del laboratori i sempre disposades a donar un cop de mà. No hagués arribat al final del camí sense vosaltres. Per tant, només desitjar que la nostra amistat superi les vostres tesis i més enllà! Tot el coneixement botànic de les espècies dels tepuis li dec a Otto Huber. La setmana viscuda entre les Dolomites discutint sobre el canvi climàtic va ser una gran experiència. Aquesta tesi es va iniciar a la unitat de botànica de la UAB. Vull agrair a tots els seus membres per haver posat a disposició els mitjans imprescindibles per dur a terme aquest treball. Molt especialment vull agrair als companys dels esmorzar a les 10 i per tots els cafès que han acabat en riures: Rebeca, Helena, Sílvia, David, Alba, Ruth i Jordina. I en general a tots els companys que han passat per botànica en els últims temps. A la gent del departament (BABVE) que m’han donat un cop de mà quan tenia dubtes d’estadística o burocràtics: Pep Piñol, Flora Fuentes, Pilar Lurbe, Llorenç, Sergi ... definitivament heu ajudat a que les coses fossin més fàcils. La tesi s’ha acabat a l’Institut Botànic de Barcelona. Tot i que fa poc que hi estic instal·lada, estic molt agraïda per l’excel·lent acollida rebuda. Dels esmorzar a les 10 s’han passat al de les 11! Gràcies per les bones converses i pel suport que m’heu donat en aquests últims i “negres” mesos finals de redacció de tesi. Especialment gràcies al grup dels esmorzars: Sara, Laia, Jaume, Neus I, Neus N, Isma, Javi, Trini, Andreas, Kostia i Piotr i als investigadors Alfons Susanna, Núria Garcia, Roser Vilatersana i Teresa Garnatje. Entre l’UAB i l’Institut, he tingut la sort de passar 4 mesos en el Metapopulation Research Group de la Universitat de Helsinki. Estic molt agraïda a l’Ilkka Hanski per haver-me donat l’oportunitat de conèixer el seu grup i per les bones converses i pluges d’idees durant els mesos que va durar la meva estada. També estic molt agraïda a: Mar, Esther, Evgeniy, Otso, Ace, Ayco, Chaozhi, Albert i Yuho per acollir-me tant i tant bé durant els mesos passats a Helsinki. Tot i la foscor de l’ambient, el vostre caliu (i les saunes) van fer que el fred hivernal no fos tan dur! Kiitos. Durant tota la tesi, hi ha hagut molts dubtes tècnics que han estat resolts ràpida i eficaçment. Agraeixo l’ajuda rebuda amb el SIG a l’Helena Esteban i en Miquel Ninyerola. Per poder aplicar l’anàlisi del FRAGSTATS, els consells de Kevin Mc Garrigal i en Joan Lluís Riera han estat essencials. En el disseny de la base de dades hi han col·laborat en Xavi Simó, l’Albert Captdevila i la Lucía. Per tal de poder dur a terme el complex treball de camp a Veneçuela, agraeixo a Ana María Pérez per la dedicació per l’obtenció dels permisos. Durant l’estada a Veneçuela, l’ajuda dels conductors Johnny Martínez, Jesús i Pedro Semidey van ser essencials per endinsar-nos en el paisatge de la Gran Sabana i els tepuis. Durant el llarg camí de la tesi, els amics han tingut un paper clau. Vull agrair als meus amics de la carrera (molts d’ells també enamorats dels viatges i les aventures): Núria T, Cristina, Roger, Mònica, Jovita, Suri, Marc, Martí, Gerard, Dídac, Isis, Eli i Moreno. Hem passat moltes aventures junts i ja des d’aquell viatge a Turquia apuntàvem maneres! Les ganes d’aventura, natura i món, han fet que nous amics s’hagin unint al meu camí: Anna, Cèsar, Rebeca (altra cop!) Joan, Jas, Clàudia, Xavi... Els meus anys d’estudiant de música també em van aportar un grapat de bons amics amb qui compartir concerts a l’Auditori i tornar a tocar la guitarra quan la nostàlgia m’atrapa: Elisabeth, Pere, Anna Pauner, Anna Puche, David, Jordi, Maribel, Núria C, Laia, Sira i tants altres amb qui em compartit desafinaments i bons moments ja siguin a Premià o ... a Noruega! A les meves amigues de sempre: Ester, Anna S i Carol els hi haig d’agrair tantes coses! Merci per saber escultar i donar tants bons consells! A la meva família els hi haig d’agrair tot. A la meva “família” de Roses (Albert, Fany, Albert i Laia), per als molts consells rebuts i per haver-me considerat una filla (o germana) més durant els estius a Roses. Per l’amor incondicional que ens uneix, vull agraïr especialment a les meves iaies, a la tieta a en Nico, en Roger i a l’Arnau. Per la vostra comprensió i per haver-me fet aixecar quan ho veia tot perdut. Per la paciència i suport durant la redacció de la tesi. Aquesta tesi és pels meus pares! Gràcies també, per ensenyar-me a viure i a pensar en llibertat. Endavant amb les pàgines que segueixen! Montjuïc, Juliol 2009 ÍNDEX I. ESTRUCTURA 1. INTRODUCCIÓ………………………………………………………………....1 2. CAPÍTOL 1: Lateglacial and Holocene palaeoecology of the Guayana Highlands (northern South America): pollen record from the highest summit of The Chimantá massif……………………………………………………………….27 3. CAPÍTOL 2: Potential migration routes and barriers for vascular plants of Neotropical Guayana Highlands during the Quaternary…………………………...53 4. CAPÍTOL 3: The use of taxonomic databases in biogeographic analysis: evaluation of the role of historical and geographical factors on the Guayana Highlands………………………………………………………….81 5. CAPÍTOL 4: Modelling biodiversity loss by global warming on Pantepui, northern South America: projected upward migration and potential habitat loss………………………………………………………………103 6. CAPÍTOL 5: Quantifying the global warming threats to the vascular plants on the remote Guayana Highlands………………………………………………...127 7. DISCUSSIÓ……………………………………………………………………167 8. CONCLUSIONS………………………………………………………………181 I. ESTRUCTURA DE LA TESI Aquesta tesi doctoral està organitzada en una introducció, 5 capítols, una discussió i unes conclusions finals. La introducció, la discussió i les conclusions estan escrites en català mentre que els capítols 1 al 5 en anglès i corresponen a articles que ja han estat publicats, revisats o bé estan en la fase final de la seva elaboració. Els capítols 1, 2 i 3 tenen com a tema en comú l’anàlisi paleoecològic. El tema principal dels capítols 4 i 5 és la modelització de la pèrdua de la biodiversitat de plantes vasculars degut al canvi climàtic futur. Introducció. Es fa una introducció general en català de la temàtica de la tesi.