Àrea de recerca en lepidòpters

Catalan Butterfly Monitoring Scheme (CBMS)

Introducció

Un investigador recorre el transsecte equipat amb un caçapapallones

El programa de seguiment de papallones diürnes (ropalòcers) de Catalunya, anomenat Catalan Butterfly Monitoring Scheme (CBMS), té com a principal objectiu conèixer amb precisió els canvis d'abundància de les poblacions de papallones per tal de relacionar-los posteriorment amb diferents factors ambientals.

El CBMS es va iniciar l’any 1994 i aporta molta informació rellevant sobre l’impacte que estan tenint els canvis d’usos del sòl i el canvi climàtic en la biodiversitat de Catalunya. Alhora, ha permès aprofundir en molts aspectes de l’ecologia de les papallones i proporciona moltes dades de caire faunístic.

El CBMS es basa en la repetició setmanal de censos visuals des del març fins al setembre, al llarg de transectes fixos d’aproximadament 2 km de llargada. Els transsectes estan dividits en seccions que es corresponen amb diferents tipus d’hàbitats.

Aquesta metodologia ha estat adoptada de forma estandarditzada en altres projectes similars arreu d’Europa, la qual cosa permet comparar les dades i analitzar tendències a escala europea.

La utilització de les papallones en aquests projectes respon al seu contrastat caràcter bioindicador i a la seva popularitat i carisma. El CBMS és un projecte científic fonamentat en la participació ciutadana, obert a la col•laboració de tot aquell que hi estigui interessat.

Trobareu més informació al web del projecte: www.catalanbms.org

Figura 1 - Cobertura de la xarxa del CBMS l’any 2008. El radi dels cercles és proporcional al nombre d’anys en funcionament. En color negre es mostren les estacions que han estat actives i en blanc les que no varen recollir dades la darrera temporada.

Figura 2 - El transsecte del Cortalet al Parc Natural dels Aigüamolls de l’Empordà consisteix en un recorregut circular dividit en 16 seccions, després que la secció 2 desaparegués el 1989 amb la inundació de la zona que ara ocupa l’estany del Cortalet.

Càlcul de tendències poblacionals

El primer objectiu del CBMS és conèixer quines són les tendències de les papallones catalanes. Per a les espècies més comunes, aquestes tendències reflecteixen l’evolució d’un índex anual d’abundància pel conjunt del territori, calculat amb el programa informàtic TRIM. Aquest programa diferencia entre tendències no significatives i tendències significatives i, d’aquestes, en distingeix dues categories (regressió o augment moderats; regressió o augment forts).

Figura 3 - Tendències poblacionals de tres espècies del gènere Coenonympha al conjunt de Catalunya, entre 1994-2008. C. pamphilus, la més generalista de les tres, s’ha mostrat estable; C. dorus, una especialista de prats teròfits, ha patit una regressió moderada; C. arcania, una especialista de prats humits, ha sofert una regressió forta.

Figura 4 - Malauradament, en el decurs dels darrers 15 anys s’ha enregistrat un predomini de tendències negatives en les papallones catalanes. De 77 espècies analitzades, 37 han patit tendències significatives; d’aquestes, un 73% han disminuït i només un 27% han augmentat.

Preferències d'hàbitat i indicadors d'hàbitat

El CBMS permet calcular quines són les preferències d’hàbitat de les papallones més comunes, ja que els comptatges distingeixen entre seccions que es corresponen amb unitats paisatgístiques diferenciades. Aquesta informació és essencial per després calcular indicadors d’hàbitat i detectar problemàtiques que afectin el conjunt de la biodiversitat en determinats tipus d’ambients.

Figura 5 - Tres espècies comunes als ambients forestals, amb diferents graus d’especialització. Vanessa atalanta és una espècie comuna en diferents tipus de bosc però també en una gran diversitat d’altres ambients; Pararge aegeria és una especialista de boscos de característiques molt diverses; Limenitis camilla és una especialista estricta de boscos de caducifolis.

Els indicadors d’hàbitat combinen les dades poblacionals d’una sèrie d’espècies característiques d’un cert ambient. Amb aquest objectiu, primer es van classificar les espècies com a pròpies de prats i espais oberts, de matollars, o de boscos. Seguidament, es van seleccionar les més comunes i representatives per calculat un indicador multiespecífic que reflecteixi la tendència general del grup bioindicador en cadascun d’aquests ambients. Els resultats mostren una tendència molt negativa de l’indicador de prats i matollars i, en canvi, una tendència positiva (marginalment significativa) de l’indicador forestal. Les espècies més generalistes, sense preferència per un ambient determinat, no mostren una tendència significativa.

Document relacionat: Indicadors evolutius de les papallones

Figura 6 – Indicadors dels diferents tipus d’ambients basats en les tendències poblacionals de les espècies indicadores. Els resultats mostren una tendència molt negativa de l’indicador de prats i matollars i, en canvi, una tendència positiva (marginalment significativa) de l’indicador forestal. Les espècies més generalistes, sense preferència per un ambient determinat, no mostren una tendència significativa.

Les dades del CBMS suggereixen que la degradació i la pèrdua de superfície dels espais oberts són uns dels factors principals per explicar el predomini de tendències negatives en les papallones catalanes. Per contra, l’augment de la superfície dels boscos podria explicar la tendència oposada, gairebé significativa, que s’observa en el cas particular de les papallones forestals.

La pèrdua de biodiversitat en els ambients oberts és generalitzable al conjunt d’Europa, tal com ho demostra l’evolució d’un indicador de prats construït amb les dades dels diferents BMS europeus. En un període de 20 anys, les poblacions de les papallones més característiques dels prats s’han reduït fins a un 60%.

Document relacionat: Indicador europeu de papallones de prats

Figura 7 - L’indicador europeu de papallones de prats mostra una forta regressió: des de 1990 ha caigut quasi un 60%, degut majoritàriament a efectes climàtics.

Respostes de les papallones al canvi climàtic

Les papallones són organismes idonis per detectar els efectes del canvi climàtic en els nostres ecosistemes perquè: A - Com a organismes poiquiloterms, el seu cicle biològic és molt depenent de la temperatura ambiental; B - Els temps generacionals són molt curts i permeten respostes en l’espai d’una dècada o menys; C - Existeixen dades històriques i actuals que permeten comparar canvis en la distribució relacionats amb canvis en el clima.

Canvis en la fenologia

Una de les proves més clares dels efectes del canvi climàtic l’aporta l’estudi de la fenologia. D’acord amb les prediccions, el canvi climàtic hauria de comportar un avançament de la fenologia de les papallones (és a dir, dels períodes de vol), ja que permet una acumulació més ràpida de les unitats tèrmiques (graus dia) necessàries perquè es puguin completar les diferents fases del cicle biològic.

L’anàlisi de les dades de l’itinerari del Cortalet entre 1988-2002 mostra, en efecte, l’existència d’un avançament generalitzat en un conjunt de 18 espècies comunes. Durant aquest període,la majoria de les espècies van avançar els períodes de vol de forma significativa, en alguns casos fins a 3 setmanes. Aquests canvis fenològics poden tenir repercussions molt importants en els ecosistemes si comporten una pèrdua de sincronia entre els diferents elements de les cadenes tròfiques.

Figura 8 – Les corbes de vol reflecteixen de forma quantitativa la fenologia de les papallones. L’anàlisi de les dades del Cortalet va posar de relleu l’avançament significatiu dels períodes de vol d’un grup considerable d’espècies.

Canvis en la distribució d'espècies

El canvi climàtic també està provocant canvis notables en la distribució de les espècies. Entre aquests destaquen tant els desplaçaments latitudinals cap el nord com els desplaçaments altitudinals, coincidint notablement amb els desplaçaments equivalents de les isotermes. El ritme de desplaçament de les papallones més sedentàries és més lent, i en molts casos es veu dificultat pel problema que suposa la fragmentació dels hàbitats. En canvi, les papallones més mòbils responen de manera molt més ràpida, essent notòries les observacions recents d’una sèrie d’espècies d’origen africà, que fins ara mai no havien estat detectades a Catalunya.

Figura 9 - Tres exemples de papallones d’origen africà, detectades als comptatges del CBMS. (a) Les migracions de Danaus chrysippus són un fenomen cada cop més freqüent a Catalunya; (b) Les primeres observacions de Colotis evagore a Catalunya s’han efectuat a la darrera dècada a l’itinerari de la Granja d’Escarp; (c) L’any 2007 es va detectar per primer cop a Catalunya, a l’itinerari de la Torre Negra, un exemplar de l’espècie Euchloe belemia, molt comuna al sud de la Península Ibèrica i al nord d’Àfrica.

Modelització de la distribució a partir de les dades del CBMS

Una de les línies de recerca endegades al projecte del CBMS és la modelització de la distribució de les papallones catalanes. Aquests models relacionen la presència/absència de les espècies (o també la seva abundància) amb una sèrie de variables ambientals mitjançant expressions matemàtiques, i permeten projectar la seva distribució al conjunt del territori de manera predictiva. L’ús d’aquestes tècniques de modelització pot ser particularment útil en el cas de grups com les papallones, per a les quals només es disposa de dades faunístiques fragmentàries que impossibiliten la confecció d’un atles de distribució.

Figura 10 – Modelització de la distribució de Melitaea trivia a partir de les dades del CBMS i d’un conjunt de variables ambientals amb cartografia continua per a tot el territori català. Aquests resultats mostren valors de probabilitat d’aparició d’una espècie en funció de l’hàbitat i el clima.

Referències

  • Carnicer, J., Stefanescu, C., Vila, R., Dinc?, V., Font, X. & Peñuelas, J., 2013. A unified framework for diversity gradients: the adaptive trait continuum.. Global Ecology and Biogeography, 22: 6-18.
  • Devictor, V., van Swaay, C., Brereton, T., Brotons, L., Chamberlain, D., Heliölä, J., Herrando, S., Julliard, R., Kuussaari, M., Lindström, Å., Reif , J., Roy, D.B., Schweiger, O., Settele, J., Stefanescu, C., Van Strien, A., Van Turnhout, C., Vermouzek, Z., DeVries, M.W., Wynhoff, I., Jiguet, F., 2012. Differences in the climatic debts of birds and butterflies at a continental scale. Nature Climate Change, on-line publication: doi:10.1038/nclimate1347.
  • Suggitt, A.J., Stefanescu, C., Oliver, T., Páramo, F., Anderson, B.J., Hill, J.K., Roy, D.B. & Thomas, C.D., 2012. Habitat associations of species show consistent but weak responses to climate.. Biology Letters, 8: 590-593..
  • Stefanescu, C., Páramo, F., Åkesson, S., Alarcón, M., Ávila, A., Brereton, T., Carnicer, J., Cassar, L., Fox, R., Heliölä, J., Hill, J.K., Hirneisen, N., Kjellén, N., Kühn, E., Kuussaari, M., Leskinen, M., Liechti, F., Musche, M., Regan, E., Reynolds, D., Roy, D.B., Ryrholm, N., Schmaljohann, H., Settele, J., Thomas, CD, van Swaay, C. & Chapman, J., 2012. Multi-generational long-distance migration in insects: studying the painted lady butterfly in the Western Palaearctic.. Ecography. DOI:10.1111/j.1600-0587.2012.07738.x.
  • Olesen, J.M., Stefanescu, C., Traveset, A.,, 2011. Strong, long-term dynamics in an ecological network. PLoS ONE 6(11): e26455..
  • Carnicer, J., Stefanescu, C., Vila, R., Dinca, V., Font, X., Peñuelas, J., 2011. en premsa. A unified framework for diversity gradients: the adaptive trait continuum. Global Ecology and Biogeography.
  • Stefanescu, C., Carnicer, J., Peñuelas, J., 2011. Determinants of species richness in generalist and specialist Mediterranean butterfly: the negative synergistic forces of climate and habitat change. Ecography 34: 353-363.
  • Stefanescu, C., Torre, I, Jubany, J., Páramo, F., 2011. Recent trends in butterfly populations from north-east Spain and Andorra in the light of habitat and climate change. Journal of Insect Conservation 15: 83-93.
  • Alarcón, M., Àvila, A., Belmonte, J., Stefanescu, C., Izquierdo, R., 2010. Application of source-receptor models to determine source areas of biological components (pollen and butterflies). Tethys 7: 3-10.
  • Stefanescu, C., 2010. Les papallones i el canvi climàtic. La revista del CENMA, 5: 54-64.
  • Stefanescu, C., 2010. Com afecta el canvi global les comunitats de papallones?. L'Atzavara, 20: 51-58.
  • Stefanescu, C., Peñuelas, J., Filella, I., 2009. Rapid changes in butterfly communities following the abandonment of grasslands: a case study. Insect Diversity and Conservation, 2: 261-269.
  • Stefanescu, C., Traveset, A., 2009. Factors influencing the degree of generalization in flower use by Mediterranean butterflies. Oikos, 118: 1109-1117.
  • Stefanescu, C., Dantart, J., 2009. Situació actual d'Apatura iris (Linnaeus, 1758) (Nymphalidae: Apaturinae) a Catalunya i Andorra. Butlletí de la Societat Catalana de Lepidopterologia, 100: 113-129.
  • Stefanescu, C., Peñuelas, J., Filella, I., 2007. Les papallones com a bioindicadores dels hàbitats a Catalunya: l'exemple dels prats de dall i les pastures del Parc Natural dels Aiguamolls de l'Empordà. Butlletí de la Institució Catalana d'Història Natural, 73(2005): 139-162.
  • Stefanescu, C., Alarcón, M., Avila, M., 2007. Migration of the painted lady butterfly, Vanessa cardui, to north-eastern Spain is aided by African wind currents. Journal of Animal Ecology, 76: 888-898.
  • Anton-Recasens, M., Jubany, J., Stefanescu, C., 2007. Euchloe belemia (Esper, [1800]), espècie nova per a Catalunya (Lepidoptera: Pieridae). Butlletí de la Societat Catalana de Lepidopterologia, 98: 87-90.
  • Jubany, J., Stefanescu, C., 2007. Sobre el comportament i la fenologia de Thecla betulae (Linnaeus, 1758) a Catalunya. Butlletí de la Societat Catalana de Lepidopterologia, 98: 29-34.
  • Stefanescu, C., Peñuelas, J., Filella, I., 2005. Butterflies highlight the conservation value of hay meadows highly threatened by land-use changes in a protected Mediterranean area. Biological Conservation, 126: 234-246.
  • Kankare, M., Stefanescu, C., van Nouhuys, S., Shaw, M. R., 2005. Host specialization by Cotesia wasps (Hymenoptera: Braconidae) parasitizing species-rich Melitaeini (Lepidoptera: Nymphalidae) communities in north-eastern Spain. Biological Journal of the Linnean Society, 86: 45-65.
  • Stefanescu, C., Roca, M.C., Vidallet, D., 2005. Colotis evagore (Klug, 1829), espècie nova per a Catalunya (Lepidoptera: Pieridae). Butlletí de la Societat Catalana de Lepidopterologia, 94: 111-114.
  • Stefanescu, C., Herrando, S., Páramo, F., 2004. Butterfly species richness in the northwest Mediterranean Basin: the role of natural and human-induced factors. Journal of Biogeography, 31: 905-915.
  • Stefanescu, C., Dantart, J., 2004. Sobre la utilització de plantes nutrícies per Anthocharis cardamines L. al sud d'Europa (Lepidoptera: Pieridae). Butlletí de la Societat Catalana de Lepidopterologia, 92: 31-42.
  • Stefanescu, C., 2004. Seasonal change in pupation behaviour and pupal mortality in a swallowtail butterfly. Animal Biodiversity and Conservation, 27.2: 25-36.
  • Miralles, M., Stefanescu, C., 2004. Les papallones diürnes del Montnegre. Deu anys de seguiment amb la metodologia del BMS. In: IV Trobada d'estudiosos del Montnegre i el Corredor: 105-112. Monografies 38. Diputació de Barcelona, Barcelona.
  • Stefanescu, C., Peñuelas, J., Filella, I., 2003. Effects of climatic change on the phenology of butterflies in the northwest Mediterranean Basin. Global Change Biology, 9: 1494-1506.
  • Stefanescu, C., Planas, J., 2003. Com afecta el rigor de l'hivern les poblacions catalanes de Charaxes jasius. Butlletí de la Societat Catalana de Lepidopterologia, 91: 31-48.
  • Stefanescu, C., 2001. The nature of migration in the red admiral buttrefly Vanessa atalanta: evidence from the population ecology in its southern range. Ecological Entomology, 26: 525-536.
  • Stefanescu, C., Dantart, J., 2001. Distribució i ecologia d'Apatura ilia ([Denis & Schiffermüller], 1775) (Nymphalidae: Apaturinae) a Catalunya. Butlletí de la Societat Catalana de Lepidopterologia, 88: 25-56.
  • Stefanescu, C., 2000. El Butterfly Monitoring Scheme en Catalunya: los primeros cinco años.. Treballs de la Societat Catalana de Lepidopterologia, 15: 5-48.
  • Stefanescu, C., Jubany, J., 2000. Notes sobre l'ecologia de Limenitis reducta (Staudinger, 1901) (Nymphalidae, Nymphalinae) a Catalunya. Butlletí de la Societat Catalana de Lepidopterologia, 85: 9-22.
  • Parmesan, C., Ryrholm, N., Stefanescu, C., Hill, J. K., Thomas, C. D., Descimon, H., Huntley, B., Kaila, L., Kullberg, J., Tammaru, T., Tennent, W. J., Thomas, J. A., Warren, M.S., 1999. Poleward shifts in geographical ranges of butterfly species associated with regional warming. Nature, 399: 579-583.
  • Abós, Ll., Stefanescu, C., 1999. Phenology of Charaxes jasius (Nymphalidae, Charaxinae) in the northeast of the Iberian Peninsula. Nota lepidopterologica, 22: 162-182.
  • Stefanescu, C., Miralles, M., 1999. Les papallones diürnes del Montnegre: primers resultats del pla de seguiment de ropalòcers. In: II Trobada d'estudiosos del Montnegre i el Corredor: 77-84. Monografies, 28. Diputació de Barcelona, Servei de Parcs Naturals.
  • Pollard, E., van Swaay, C.A.M., Stefanescu, C., Lundsten, K.E., Maes, D., Greatorex-Davies, J.N., 1998. Migration of the painted lady butterfly Cynthia cardui in Europe: evidence from monitoring. Diversity and Distributions, 4: 243-253.
  • Stefanescu, C., 1998. Biologia i distribució de Boloria dia (Linnaeus, 1767) a Catalunya (Lepidoptera: Nymphalidae). Butlletí de la Societat Catalana de Lepidopterologia, 81: 27-48.
  • Stefanescu, C., 1998. Distribució i fenologia de Boloria selene ([Denis & Schiffermüller], 1775) i Boloria euphrosyne (Linnaeus, 1758) a Catalunya (Lepidoptera: Nymphalidae). Butlletí de la Societat Catalana de Lepidopterologia, 82: 29-48.
  • Stefanescu, C., 1997. Migration patterns and feeding resources of the Painted Lady butterfly, Cynthia cardui (L.) (Lepidoptera: Nymphalinae) in the northeast of the Iberian Peninsula. Miscel·lània zoològica 20.2: 31-48.
  • Stefanescu, C., 1997. Coronopus squamatus (Forssk.) Asch. (Cruciferae), una nova planta nutrícia per Pieris rapae (L.), Pieris mannii May. i Pieris napi (L.) (Pieridae) als Aiguamolls de l'Empordà, amb notes addicionals sobre altres recursos tròfics utilitzats a la zona del Cortalet. Butlletí de la Societat Catalana de Lepidopterologia, 80: 26-29.
  • Stefanescu, C., Lockwood, M., Cebolla, M., 1996. The butterfly assemblages of northeastern Spanish wetlands. Nota lepidopterologica 19: 165-184.
  • Stefanescu, C., 1995. Les papallones diürnes del Parc. El Bruel, 11: 8-10.
  • Stefanescu, C., 1994. Distribució i estatus de Maculinea arion (Linnaeus, 1758) i Maculinea rebeli (Hirschke, 1904) (Lepidoptera: Lycaenidae) a Catalunya. Butlletí de la Societat Catalana de Lepidopterologia, 74: 12-33.
  • Stefanescu, C., 1994. Noves dades sobre Strymonidia w-album (Knoch, 1782) als Aiguamolls de l'Empordà (Lepidoptera, Lycaenidae). Butlletí de la Societat Catalana de Lepidopterologia, 74: 42-47.
  • Miralles, M., Stefanescu, C., 1994. Population structure and ecological assessment of the butterfly community in "El Cortalet" (Aiguamolls de l'Empord? Natural Park, NE Iberian Peninsula). Studies on terrestrial Arthropod biocoenoses of wetlands. Quad. Staz. Ecol. civ. Mus. St. nat. Ferrara, 6: 103-116.
  • Stefanescu, C., 1990. Estrategias ecológicas en las poblaciones de ropalóceros y noctuidos de los Aiguamolls de l'Empordà (NE Catalunya) (Lep.: Rhopalocera, Noctuidae). Treballs de la Societat Catalana de Lepidopterologia, 10(1989): 45-63.
  • Stefanescu, C., Miralles, M., 1989. Les poblacions de ropalòcers (Lep. Hesperioidea, Papilionoidea) dels Aiguamolls de l'Empordà. Treballs de la Societat Catalana de Lepidopterologia, 9(1988): 33-58.
  • Stefanescu, C., Miralles, M., 1989. Distribució i biologia de Strymonidia w-album (Knoch, 1782), Everes argiades (Pallas, 1771) i Everes alcetas (Hoffamnnsegg, 1804) (Lep. Lycaenidae Leach, 1815) a Catalunya. Butlletí de la Societat Catalana de Lepidopterologia, 59: 35-54.
© 2013 Museu de Granollers Ciències Naturals "La Tela"
Palaudàries, 102. Jardins Antoni Jonch Cuspinera - 08402 Granollers
Tel. i Fax: 93 870 96 51 - m.granollers.cn@diba.cat
RSS | Mapa del web | Contacte