Ecosistemas de montaña – factores que influyen en sus características y posibles 

impactos de cambio climático

Bryan Finegan, enero de 2012

Esta charla

1. Factores ecológicos y climáticos relacionados con la distribución de tipos de vegetación en zonas montañosas, enfatizando en bosques húmedos tropicales

2. Impactos potenciales del cambio climático

1. Factores ecológicos y climáticos que influyen en las distribuciones de 

tipos de vegetación

Clima

• Zonas de vida de Holdridge• Utiliza la biotemperatura, la precipitación y la razón de la evapotranspiración 

potencial, factores a las cuáles las plantas responden fisiológicamente • Equivalencia entre zonas climáticas y zonas de vegetación descritas con base en su 

estructura y fisionomía, descritos con base en un índice de complejidad y dibujos representando perfiles idealizados

Clima

• Existiéndose datos georeferenciados climáticos, se puede hacer un mapa de zonas de vida

• Mapa: Bolaños et ál. 2005

Clima

• Las distribuciones de las especies son también determinadas en gran medida por el clima 

• pero no necesariamente se limitan a una sola zona de vida

• y tienden a ser individualistas• La gráfica: el número de especies 

arbóreas, palmas y helechos arborescentes por categoría de amplitud altitudinal de la distribución (eje x) en un transecto sobre el Volcán Barva, Costa Rica (Lieberman et ál. 1996)

Respuestas individualistas de 31 especies arbóreas de dosel superior en relación con 

un gradiente de precipitación, África Occidental (Maharjan et ál. 2011 Biotropica)

Curvas suavizadas (nichos realizados) que representan la abundancia de 31 especies, separadas en tres gráficas para claridad por diferencias de abundancias

‐ Notar el rango amplio de valores de precipitación‐ Las tolerancias amplias de las especies‐ Y la adaptación evidente de las especies a 

diferentes regímenes de precipitación

Clima

Clima… y más allá• En zonas húmedas, la temperatura y la 

cantidad de radiación solar son las influencias claves

• La nubosidad es el factor clave en cuanto a la radiación solar (bosques nubosos)

• En la zona montana, el sistema a menudo recicla N y P muy lentamente

• y tiene bajo índice de área foliar• Entre las adaptaciones necesarias a 

elevaciones mayores figuran las hojas gruesas y los sistemas radiculares grandes

Un estudio de caso: zonación de la 

vegetación de la Cordillera Central, 

Hispañola(Sherman et al. 2008 Ambio, Martin et ál. 

2007 J. Biogeography, 2011 Biotropica)

Una zonación compleja de la vegetación con distribuciones individualistas subyacentes de 

especies (Martin et ál. 

2007 J. Biogeography)

Tipo de bosque Rango altitudinal (msnm)Montano bajo latifoliado 1100‐1900Montano bajo mixto 1200‐2000

Montano alto nuboso latifoliado 1900‐2200Montano alto de pino 2200‐2500

Rodales monoespecíficos de pino 2500‐3087

• Hay un límite o ecotonobien definido entre bosque nuboso y bosque de Pinus

occidentalis a ca. 2,000 msnm

¿qué factores generan y mantienen este ecotono?

Martin et al. 2011

• Los incendios son mucho más frecuentes e intensos en la zona de bosques de pino

Sherman et al. 2008

• Un incendio extenso en el 2005 se extinguió en el 

límite del bosque de pino con el bosque nuboso

• Sherman et al. 2008

• El factor principal – la inversión atmosférica asociada con los vientos alisios

una masa de aire relativamente cálida y seca sobre una más húmeda y menos cálida

Martin et al. 2011

Mayo de 2009 Cambio Global y Manejo de RRNN

la distancia geográfica, no la variación ambiental,  explica una parte de las diferencias entre 

bosques en montañas tropicales

Bosque Nublado, Cordillera de Tilarán, Costa Rica

2. Impactos potenciales del cambio climático

Para el 2020: disminuye la precipitación, aumentan las temperaturas (Jiménez Méndez 2006)

escenario B2, año 2020

Bosque seco tropical (bs-T)

Bosque muy húmedo tropical

(bmh-T)

Páramo pluvial subalpino (pp-SA)

Escenario de cambio climático para bosques montanos de Costa Rica (Karmalkar et ál. 2008)

• Según sus modelos, el cambio climático será “más pronunciado” en las montañas que en las tierras bajas

• En algunos sectores la precipitación disminuye en las montañas

• La elevación de formación de nubes aumenta en hasta 300 m

Las distribuciones de las especies 

cambian constantemente en relación con 

cambios climáticos naturales

Modelos climáticos de envoltura (Peterson et al. 2005)

Relacionan registros georeferenciados de ocurrencias de especies a la variación ambiental actual para aproximar las distribuciones geográficas actuales de las especiesSi se tiene un escenario futuro de variación ambiental, se puede aproximar las distribuciones geográficas futurasAnte el cambio ambiental, las especies 

Cambian sus distribuciones geográficasSe adaptan (plasticidad fenotípica o evolución en situ)Se extinguen

… y también las condiciones necesarias para la adaptación

Cambios modelados en la distribución geográfica de la chachalaca mexicana Ortalispoliocephala (año 2055)Gris: apropiado actualmente y a futuroBlanco: inapropiado actualmente y a futuroRojo: apropiado actualmente, inapropiado a futuroAzul: inapropiado actualmente, apropiado a futuroLínea negra: límite de la distribución actual

• O. cinereiceps

Peterson et ál. 2002

Recambio en comunidades ecológicas de México 

Peterson et ál. 2002

Gráfica superior izquierda; distribución de la riqueza de especies modelada con base en datos ambientales con un tamaño de píxel de 4 km x 4 km.  El rango va de < 155 especies en 4 km x 4 km (zonas blancas)  hasta > 600 (rojo oscuro);

Gráfica superior derecha: números de colonizaciones de áreas esperadas con base en los escenarios de cambio climático; rango < 25 especies (blanco) hasta ca. 100 (rojo oscuro); 

Gráfica inferior izquierda; números de extinciones locales esperadas; rango < 29 especies (blanco) hasta ca. 125 especies (rojo oscuro)

Gráfica inferior derecha; recambio total (extinciones + colonizaciones como % de la fauna original); rango < 10 % (blanco) hasta > 40 % (rojo oscuro)

Cambios de distribución altitudinal y el «desgaste biótico» en los trópicos húmedos (Colwell et 

al. 2008) • El calentamiento global provoca cambios de distribuciones geográficas hacia los polos y zonas de mayor elevación

• Las evidencias para tales cambios siguen siendo pocas para los trópicos

• En los trópicos los cambios latitudinales de temperatura son pequeños (gráfica)

• Los cambios hacia elevaciones mayores son más probables, y las especies de montañas altas han sido señaladas como vulnerables

• Pero …

• Volcán Barva, Costa Rica (0 – 2900 msnm)

• Modelan cambios de distribuciones altitudinales para:

– Plantas epífitas– Árboles pequeños familia Rubiaceae– Lepidópteros familia Geometridae– hormigas

• Asumiendo un aumento de temperatura de 3.2º C para el siglo actual

Cambios de distribución altitudinal y el «desgaste biótico» en los trópicos húmedos (Colwell et al. 2008) 

• Cuántas especies …

– ¿Se extinguen en la parte superior de la gradiente?

– ¿Presentan vacíos entre sus distribuciones actuales y sus distribuciones potenciales futuras?

– ¿Se desaparecen de las tierras bajas,sinque haya especies mejor adaptadas que las reemplacen (desgaste biótico)?

– La gráfica: basado en 555 especies de epífitas,  81 de rubiáceas, 739 geométridas y 495 de hormigas

Cambios de distribución altitudinal y el «desgaste biótico» en los trópicos húmedos (Colwell et al. 2008) 

Conclusiones• mucho énfasis en la ecología de los bosques nubosos y su 

reacción potencial ante el cambio climático, menos en bosques sobre transectos altitudinales enteros

• clara relación de las características de los bosques con la temperatura, la nubosidad y la cantidad de radiación solar + la interacción de estos factores con la frecuencia y la intensidad de incendios

• Amplia gama de enfoques científicos aplicados con amplia gama de resultados a veces aparentemente no congruentes

• potencial de adaptación de los bosques al cambio climático: se debe enfocar las especies individuales, tanto de plantas como de animales mutualistas

¡Gracias!