A investigação do ForEco distribui-se por quatro áreas principais:
1. Ecofisiologia florestal
O nosso principal objetivo é compreender as interações entre carbono, água e nutrientes nas florestas e áreas naturais, no contexto das alterações globais. Analisamos o papel da água nos ecossistemas Mediterrâneos, nomeadamente o uso da água pelas árvores, arbustos e ecossistemas e exploramos as alternativas de gestão do solo, tanto à escala local, como regional, para uma gestão sustentável das plantações florestais e agroflorestais. A análise da interação dos ciclos do carbono, da água e dos nutrientes são essenciais na avaliação das respostas dos ecossistemas as alterações do clima, bem como para a quantificação dos serviços do ecossistema ou para a gestão adaptativa dos recursos. As características funcionais dos fluxos de carbono e de água e a utilização dos nutrientes, a diferentes escalas temperais e espaciais (da folha ao ecossistema) são utilizadas para otimizar os modelos de base processual. Para além do uso de metodologias clássicas de ecofisiologia, utilizamos também a deteção remota e métodos geofísicos para a monitorização da vegetação, na determinação do estado hídrico das plantas e na modelação da produtividade dos ecossistemas. Participámos ativamente na fundação do Forest and Water Expert Group (FAO-IUFRO-ICRAF), e do ICOS (Integrated Carbon Observation System, www.ICOS-infrastructure.eu), tendo sido os líderes do consórcio português do ICOS.
2. Genética florestal
Avaliamos a variabilidade genética no crescimento e nas características adaptativas da madeira para a seleção de material reprodutivo adequado aos ecossistemas ameaçados pelas alterações climáticas. A análise baseia-se numa abordagem multidisciplinar (silvicultura, fisiologia, modelação genética e fenotipagem) e é conduzida a diferentes níveis (molecular, indivíduo/árvore, família e população). Temos estado envolvidos no estabelecimento e monitorização de ensaios de campo pertencentes a redes internacionais (EFIATLANTIC e Euforgen) que investigam a hereditariedade de mecanismos responsáveis pelo controlo do crescimento e desenvolvimento das plantações florestais.
3. Pirogeografia
Aborda os aspetos espaciais da ecologia de fogo, desde a escala local à global, apoiando-se fortemente em dados de deteção remota. A nossa investigação consiste na cartografia de áreas queimadas, determinação do risco de incêndio, modelação estatística e de base processual das relações fogo-ambiente-atividade humana, e estimação da queima de biomassa. A investigação local-regional tem-se focado não só em Portugal, mas também nas savanas tropicais do sul de África e do norte da Austrália. O nosso trabalho é desenvolvido em colaboração com parceiros internacionais como a NASA, ESA, JRC, EUMETSAT e INPE.
4. Modelação ecológica
A modelação ecológica incide no desenvolvimento de modelos matemáticos capazes de processar dados espaciais multi-escala, conduzindo a algoritmos eficientes de modo a analisar grandes conjuntos de dados (e.g. dados climáticos e dados da deteção remota). As aplicações produzidas incluem o melhoramento da conceção de reservas de vida selvagem, analisando a estrutura dos nichos ecológicos e simulando o comportamento dos sistemas ecológicos com as alterações das condições ambientais. Também apoiamos as outras linhas de investigação no desenvolvimento e aplicação das técnicas de modelação.