Especies invasoras en el contexto del cambio climático

Implementación de políticas públicas

Biól. Kathya Daniela Campos Quiñónez

Universidad de Sonora

Posgrado en Biociencias

Hermosillo, Sonora Martes 08 de octubre de 2019

Especies invasoras

Individuos de una especie que establecen una población y se dispersan a nuevos sitios

(Alpert et al., 2000)

Ecosistema

Contenido de nutrientes

Pérdida de agua

Cambios en los regímenes del fuego

Comunidad

Diversidad

Riqueza

Composición

Económico-social

Producción de alimentos

Daños en la infraestructura pública

Enfermedades

Calidad del agua

Paisajes de valor turístico e histórico

Impactos de las de especies invasoras

(Hejda et al., 2009; Marshall et al., 2012; Celaya-Michel et al., 2015; Tinoco-Ojanguren et al., 2016)

Invasoras y cambio climático

¿Por qué preocuparnos?

Fase

“lag” Fase “log” Estabilización

Naturalización Invasión

AB

UN

DA

NC

IA

TIEMPO

Fase “lag” 50 años

Actividad

antropogénica

Polinizadores

Depredadores

Cambio climático • Aumento temperatura

• Patrones de precipitación

• Aumento de CO₂

1) Afectar comunidades

nativas, limitando o

beneficiando

especies, pérdida de

grupos funcionales

mayor

vulnerabilidad a

invasión

2) Favoreciendo rasgos

biológicos

individuales de las

EEI

Invasoras y cambio climático

¿Por qué preocuparnos?

Cambio climático Estructura y

composición Funcionamiento

Invasiones

biológicas

Perturbación

Gran Bretaña (pérdidas y control) 1.7 mil millones de libras

Australia (pérdidas y control) 9.8 mil millones de dólares

Estados Unidos (pérdidas) 120 mil millones de dólares

(Pimentel et al. 2005; Williams et al., 2016; Hoffmann y Broadhurst, 2016)

¿México?

26 millones de pesos 10 millones de pesos

Análisis de

riesgo

Primer punto de control

Clasificación

Prevención Manejo Control

Método de Evaluación Rápida de Invasividad

(MERI)

1.- Reporte de invasora

2.- Relación con taxones invasores cercanos

3.- Vector para otras especies invasoras

4.- Riesgo de introducción

5.- Riesgo de establecimiento

6.- Riesgo de dispersión

7.- Impactos sanitarios

8.- Impactos económicos y sociales

9.- Impactos al ecosistema

10.- Impactos a la biodiversidad

Análisis de riesgos Protocolos basados en información

científica que permiten identificar la

posibilidad de que un riesgo ocurra

Weed Risk Assessment (WRA) (Pheloung et al., 1999)

Tabla de los atributos utilizados por Pheloung et al. 1999

Tabla de los atributos utilizados por Pheloung et al. 1999

¿Caracteres generales que

expliquen la invasibilidad?

Dependen de las características

de los hábitats invadidos

Atributos

ecofisiológicos

Estudio de caso: Análisis de riesgo de Zacate buffel

(Cenchrus ciliaris L.)

Zacate buffel (Cenchrus ciliaris L.)

Originario de África y Asia

Introducido alrededor del mundo - forraje

Sonora 1950 - Ganadería

o Transformación de matorral a sabanas de buffel

o1.8 millones de ha

(Bravo-Peña et al., Marshall et al., 2012)

Cenchrus ciliaris L. en el Desierto Sonorense

(Sardans et al., 2011; Castellanos et al., 2018)

C

N

o Eficiencia en el uso de N

o Más alta en buffel (33.4 ±15.6)

• Desierto Sonorense: 18.38 ± 0.3

Procesos ecosistémicos

Fósforo: 1.9 ± 0.77 mg g⁻¹

Desierto Sonorense: 1.6 ± 0.5 mg g⁻¹

: :

(Funk, 2013, Castellanos et al., 2019)

Factor

limitante

C. ciliaris L.: 1.9 ± 0.77 mg g⁻¹

Desierto Sonorense: 1.6 ± 0.5 mg g⁻¹

Estequiometría ecológica

Asociaciones micorrícicas

Micorrizas arbusculares 90% de las familias de plantas

Intercambio de nutrientes

Co-invasión y asociaciones “novedosas” éxito de invasión

(Aguilera-Gómez et al., 2007; Moeller et al., 2015)

Éxito en

invasión

Modelos de distribución potencial

(Elith, et al., 2010; Steen et al., 2019)

Puntos de ocurrencia de la especie

Variables climáticas y

ambientales

MAXENT 3.4.1

Potential distribution map for G. milleri, by J.

Velázquez, using MAXENT 3.0 (Salaman et al., 2009)

Técnica de aprendizaje que

combina estadística, máxima

entropía y métodos bayesianos

15

Distribución potencial de Cenchrus ciliaris L.

Arriaga et al., 2002 realizaron mapas

de distribución potencial de zacate

buffel en Sonora utilizando factores

como: b) precipitación, c) drenaje del

suelo y d) altitud

Distribución potencial de C. ciliaris en Sahuaro

National Park, Arizona. Variables bioclimáticas

(WorldClim) y topográficas. Modelos: BRT, GLM,

MaxEnt, MARS, RF (Jarnevich, et al., 2018).

Área de estudio

Abundancia de buffel

Colecta de muestras

Hojas de 5 individuos

o Santa Rosalía y San Judas

Suelo 10 individuos

o El Churi

Topografía Aridez

Sitio Coordenadas

Santa Rosalía 29º 4' 12" N

-111º 25' 60“ O

El Churi 28º 43’ 7” N

-111º 27' 44“ O

San Judas 29º 17' 50“ N

-112º 49' 51“ O

Materiales y métodos

Estequiometría

ecológica

Análisis

micorrícico

Mapa de distribución

potencial

Análisis de riesgo

Área foliar específica

Determinación de C,

N y P

Determinación de las

proporciones C:N:P

Capa de información

Densidad de esporas

del suelo

Porcentaje de

colonización radicular

Variables bioclimáticas

(WorldClim)

Variables topográficas

Variables estequiométricas

MAXENT 3.4.1.

Estequiometría ecológica

Castellanos

et al. (2018)

C:N N:P

Cenchrus

ciliaris

33.4 ± 15.6 17.6 ± 31.9

Desierto de

Sonora

21.4 ± 0.6 16.8 ± 0.7

Kruskal-

Wallis

Topografía p=0.26 p=0.12

Sitio p=0.004* p=0.09

18.1 ± 2.6

15.1 ± 2.9

13.1 ± 3.6

Proporciones bajas de N:P

relacionadas con rápido crecimiento

Porcentaje de colonización micorrízica – El Churi

Individuo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

No. de raíces 5 6 7 9 9 9 8 8 4 5 Raíces

colonizadas 4 3 6 7 8 9 8 8 3 3 TOTAL

Porcentaje de

colonización

(%)

80 50 85.7 77.8 88.9 100 100 100 75 60 81.7

Cenchrus ciliaris L. presenta altos porcentajes de colonización (Chaudhry et al., 2005).

Distribución potencial - MAXENT

Mayor probabilidad

Arriaga et al. (2004) 53% del estado

• Zona hiperárida del NO y fría del E

• 8% bosque tropical

Menor probabilidad

21

Probabilidad de ocurrencia

Desempeño

AUC = 0.862

Variables climáticas

Topográficas

Conclusiones preliminares

La proporción N:P no se encontraron diferencias significativas

El zacate buffel presenta altos porcentajes de colonización micorrícica

MaxEnt tiene buen desempeño en la modelación de la distribución potencial de Cenchrus ciliaris en Sonora utilizando las variables bioclimáticas y topográficas

Agradecimientos

Dr. Alejandro Emilio Castellanos Villegas

Dr. José Raúl Romo León

Dra. Reyna Amanda Castillo

Dr. Félix Ayala Álvarez

Dr. Martín Esqueda

Laboratorio de Ecofisiología vegetal

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