El proyecto evaluará los impactos a medio plazo (6-7 años) del cambio climático sobre la vegetación y suelos de ecosistemas de matorrales mediterráneos semiáridos, mediante experimentos manipulativos en campo con alto nivel de replicación. Se estudiarán los efectos combinados y las interacciones entre el incremento de la temperatura y la disminución de las precipitaciones sobre parches de vegetación arbustiva, que son el componente del ecosistema donde se concentra el grueso de la actividad biológica y de los ciclos y flujos de carbono, nutrientes y agua en los medios semiáridos. Se identificarán y caracterizarán las interacciones planta-suelo en la rizosfera y los posibles mecanismos de retroalimentación negativa que pudieran potenciar y agravar los impactos adversos del cambio climático, así como posibles mecanismos de reajuste fisiológico y adaptación de la vegetación ante las nuevas condiciones. Los objetivos específicos del proyecto son:

1. Determinar si los cambios en la estequiometría foliar y la fuerte disminución de la fotosíntesis neta y eficiencia en el uso del agua observada hasta ahora en las plantas expuestas a condiciones de cambio climático se mantienen o incrementan con el tiempo, o si por el contrario a medio/largo plazo se dan fenómenos de aclimatación fisiológica de la vegetación a las nuevas condiciones ambientales.
2. Investigar si la actividad de enzimas extracelulares implicadas en los ciclos biogeoquímicos de nutrientes se ve disminuída en la rizosfera de plantas expuestas a condiciones de cambio climático, respecto a la rizosfera de plantas control expuestas a las condiciones climáticas actuales.
3. Evaluar si a medio plazo disminuyen el contenido de carbono orgánico total (o de sus diferentes fracciones lábiles o estables) y los niveles de fertilidad del suelo (disponibilidad de nutrientes) en la rizosfera de las plantas expuestas a cambio climático, respecto a la rizosfera de plantas control.
4. Determinar si a medio plazo disminuyen la estabilidad de agregados, la capacidad de retención de agua y/o la tasa de respiración basal del suelo en la rizosfera de plantas expuestas a cambio climático, respecto a la rizosfera de plantas control.

Los resultados del proyecto ampliarán el estado actual del conocimiento sobre las respuestas de la vegetación de ecosistemas semiáridos frente al cambio climático, así como sus impactos a medio plazo sobre el contenido y almacenamiento de carbono orgánico en suelos, estructura edáfica y capacidad de retención de agua y nutrientes. Se identificarán aquéllas interacciones planta-suelo que puedan jugar un papel importante en los procesos de degradación o adaptación de los ecosistemas semiáridos bajo condiciones de cambio climático, y se estimarán cuantitativamente los cambios provocados en procesos y propiedades clave del ecosistema tales como la productividad primaria de la vegetación o la fertilidad y almacenamiento de carbono en suelos. Esto permitirá desarrollar directrices para una gestión ambiental adaptativa de los ecosistemas semiáridos mediterráneos que mitigue los impactos negativos de cambio climático y prevenga los procesos de desertificación. Finalmente, los resultados del proyecto resultarán útiles para el desarrollo de metodologias de restauración de la cubierta vegetal autóctona en terrenos degradados, basadas en una mejor comprensión del funcionamiento ecológico y biogeoquímico de los ecosistemas semiáridos en un escenario de cambio climático.