Published August 1, 2023
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Publication
Open
Site-contingent responses to drought of core and relict Tetraclinis articulata populations from Morocco and Spain
Creators
- 1. Abdelmalek Essaâdi University
- 2. Instituto Pirenaico de Ecología
- 3. Universidad Politécnica de Madrid
- 4. Northern Arizona University
- 5. Estación Biológica de Doñana
Description
The growth responses to climate variability are still unknown in locally threatened conifers from dry regions, but this information is necessary for improving the conservation of relict populations under increasing aridification. We characterized the radial growth patterns and responses to climate of Tetraclinis articulata, a Cupressaceae tree endemic to the western Mediterranean Basin, in a relict population located in southwestern Spain (Doñana) and two populations from the northern Morocco where the species core habitat is found (Tétouan, Ifarten). We assessed climate-growth relationships by using tree-ring width, climate data, drought and North Atlantic Oscillation (NAO) indices. Climate-growth analyses were refined using the climwin R package to select the most informative statistical models. The main climatic constraints of growth were inferred by using the process-based Vaganov-Shashkin (VS) model explicitly considering non-linear climate-growth relationships. Tetraclinis articulata growth was favored by wet conditions from the prior autumn to the spring of the growth year. In Doñana, warmer May conditions led to growth decline but this negative effect could be reversed by wet-warm conditions in the prior late autumn. Growth in the two Moroccan sites was constrained by 6- to 18-month long droughts peaking in summer, which account for cumulative water deficit since the previous autumn. Winter and early spring precipitation were the main climate drivers of growth in the Moroccan T. articulata populations, and their year-to-year variability was linked to the NAO. The VS model simulations showed that T. articulata growth is enhanced by wet soil conditions in late winter and early spring, probably recharging shallow soil water pools. The VS model also confirmed that warmer spring-summer conditions could amplify drought stress and threaten the long-term persistence of the relict Doñana population.
Translated Descriptions
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Translated Description (Arabic)
لا تزال استجابات النمو لتقلب المناخ غير معروفة في الصنوبريات المهددة محليًا من المناطق الجافة، ولكن هذه المعلومات ضرورية لتحسين الحفاظ على السكان الباقين في ظل الجفاف المتزايد. لقد ميزنا أنماط النمو الشعاعي والاستجابات لمناخ Tetraclinis articulata، وهي شجرة Cupressaceae متوطنة في حوض غرب البحر الأبيض المتوسط، في مجموعة متخلفة تقع في جنوب غرب إسبانيا (Doñana) ومجموعتين من شمال المغرب حيث يوجد الموائل الأساسية للأنواع (Tétouan، Ifarten). قمنا بتقييم علاقات نمو المناخ باستخدام عرض حلقة الأشجار والبيانات المناخية والجفاف ومؤشرات التذبذب في شمال المحيط الأطلسي (NAO). تم تنقيح تحليلات نمو المناخ باستخدام حزمة climwin R لاختيار النماذج الإحصائية الأكثر إفادة. تم الاستدلال على القيود المناخية الرئيسية للنمو باستخدام نموذج Vaganov - Shashkin (VS) القائم على العمليات والذي يأخذ في الاعتبار صراحة العلاقات غير الخطية للنمو المناخي. كان نمو Tetraclinis articulata مفضلاً بسبب الظروف الرطبة من الخريف السابق إلى ربيع عام النمو. في دونيانا، أدت ظروف مايو الأكثر دفئًا إلى انخفاض النمو ولكن يمكن عكس هذا التأثير السلبي من خلال ظروف الدفء الرطب في أواخر الخريف السابق. تم تقييد النمو في الموقعين المغربيين بسبب فترات الجفاف التي استمرت من 6 إلى 18 شهرًا والتي بلغت ذروتها في الصيف، والتي تمثل عجزًا مائيًا تراكميًا منذ الخريف السابق. كان هطول الأمطار في الشتاء وأوائل الربيع المحركين الرئيسيين لنمو السكان المغاربة، وكان تقلبهم من سنة إلى أخرى مرتبطًا بـ NAO. أظهرت محاكاة نموذج VS أن نمو T. articulata يتعزز من خلال ظروف التربة الرطبة في أواخر الشتاء وأوائل الربيع، وربما إعادة شحن أحواض مياه التربة الضحلة. أكد نموذج VS أيضًا أن ظروف الربيع والصيف الأكثر دفئًا يمكن أن تزيد من إجهاد الجفاف وتهدد استمرار سكان دونيانا الباقين على المدى الطويل.Translated Description (French)
Les réponses de la croissance à la variabilité climatique sont encore inconnues chez les conifères localement menacés des régions sèches, mais cette information est nécessaire pour améliorer la conservation des populations reliques sous aridification croissante. Nous avons caractérisé les modèles de croissance radiale et les réponses au climat de Tetraclinis articulata, un arbre Cupressaceae endémique du bassin méditerranéen occidental, dans une population relique située dans le sud-ouest de l'Espagne (Doñana) et deux populations du nord du Maroc où se trouve l'habitat principal de l'espèce (Tétouan, Ifarten). Nous avons évalué les relations entre le climat et la croissance en utilisant la largeur des cernes, les données climatiques, la sécheresse et les indices de l'oscillation nord-atlantique (NAO). Les analyses de la croissance climatique ont été affinées à l'aide du package climwin R pour sélectionner les modèles statistiques les plus informatifs. Les principales contraintes climatiques de la croissance ont été déduites en utilisant le modèle Vaganov-Shashkin (VS) basé sur les processus, en tenant explicitement compte des relations climat-croissance non linéaires. La croissance de Tetraclinis articulata a été favorisée par des conditions humides de l'automne précédent au printemps de l'année de croissance. À Doñana, les conditions plus chaudes de mai ont entraîné un déclin de la croissance, mais cet effet négatif pourrait être inversé par des conditions humides et chaudes à la fin de l'automne. La croissance des deux sites marocains a été freinée par des sécheresses de 6 à 18 mois qui ont culminé en été, ce qui explique le déficit cumulé en eau depuis l'automne précédent. Les précipitations d'hiver et du début du printemps ont été les principaux moteurs climatiques de la croissance des populations marocaines de T. articulata, et leur variabilité d'une année à l'autre était liée à l'OAN. Les simulations du modèle VS ont montré que la croissance de T. articulata est améliorée par les conditions humides du sol à la fin de l'hiver et au début du printemps, rechargeant probablement les bassins d'eau peu profonds du sol. Le modèle VS a également confirmé que des conditions printemps-été plus chaudes pourraient amplifier le stress de la sécheresse et menacer la persistance à long terme de la population relique de Doñana.Translated Description (Spanish)
Las respuestas de crecimiento a la variabilidad climática aún se desconocen en las coníferas localmente amenazadas de las regiones secas, pero esta información es necesaria para mejorar la protección de las poblaciones relictas bajo una creciente aridificación. Caracterizamos los patrones de crecimiento radial y las respuestas al clima de Tetraclinis articulata, un árbol de Cupressaceae endémico de la cuenca del Mediterráneo occidental, en una población relicta ubicada en el suroeste de España (Doñana) y dos poblaciones del norte de Marruecos donde se encuentra el hábitat central de la especie (Tétouan, Ifarten). Evaluamos las relaciones clima-crecimiento utilizando el ancho de los anillos de árboles, los datos climáticos, la sequía y los índices de Oscilación del Atlántico Norte (Nao). Los análisis de crecimiento climático se refinaron utilizando el paquete climwin R para seleccionar los modelos estadísticos más informativos. Las principales limitaciones climáticas del crecimiento se dedujeron utilizando el modelo Vaganov-Shashkin (VS) basado en procesos que considera explícitamente las relaciones no lineales de crecimiento climático. El crecimiento de Tetraclinis articulata se vio favorecido por las condiciones húmedas desde el otoño anterior hasta la primavera del año de crecimiento. En Doñana, las condiciones más cálidas de mayo provocaron un descenso del crecimiento, pero este efecto negativo podría revertirse con las condiciones húmedas y cálidas de finales de otoño. El crecimiento en los dos sitios marroquíes se vio limitado por las sequías de 6 a 18 meses de duración que alcanzaron su punto máximo en verano, lo que explica el déficit hídrico acumulado desde el otoño anterior. Las precipitaciones de invierno y principios de primavera fueron los principales impulsores climáticos del crecimiento en las poblaciones marroquíes de T. articulata, y su variabilidad interanual estaba vinculada a la Nao. Las simulaciones del modelo VS mostraron que el crecimiento de T. articulata se ve reforzado por las condiciones húmedas del suelo a fines del invierno y principios de la primavera, probablemente recargando las piscinas de agua del suelo poco profundo. El modelo VS también confirmó que las condiciones más cálidas de primavera-verano podrían amplificar el estrés por sequía y amenazar la persistencia a largo plazo de la población relicta de Doñana.Files
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Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- استجابات الموقع لجفاف السكان الأساسيين والمتخلفين من تيتراكلينيس المفصلية من المغرب وإسبانيا
- Translated title (French)
- Réponses contingentes au site à la sécheresse des populations centrales et reliques de Tetraclinis articulata du Maroc et d'Espagne
- Translated title (Spanish)
- Respuestas contingentes al sitio a la sequía de poblaciones centrales y relictas de Tetraclinis articulata de Marruecos y España
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4379053154
- DOI
- 10.1016/j.dendro.2023.126103
References
- https://openalex.org/W1556866995
- https://openalex.org/W1602055422
- https://openalex.org/W1867005924
- https://openalex.org/W1976009334
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- https://openalex.org/W852758619