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La biodiversidad de los Andes Tropicales y los cambios ambientales. Francisco Cuesta.
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Francisco Cuesta C. Estudios Ambientales Andinos CONDESAN La biodiversidad de los Andes Tropicales y los cambios ambientales
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Contexto del CC en los andes tropicales Vulnerabilidad de los ecosistemas andinos a cambios globales Prioridades de investigación y fuentes de incertidumbre CONDESAN Seminario-taller regional Vulnerabilidad y adaptación a los efectos del cambio climático en los Andes tropicales. CAN, CONDESAN, AECID
Transcript of La biodiversidad de los Andes Tropicales y los cambios ambientales. Francisco Cuesta.
Francisco Cuesta C.
Estudios Ambientales Andinos
CONDESAN
La biodiversidad de los Andes Tropicales y los cambios ambientales
Contenido
Contexto del CC en los Andes Tropicales
Vulnerabilidad de los ecosistemas andinos a cambios globales
Prioridades de investigación y fuentes de incertidumbre
11° N – 24 ° S
~ 4.000 Km de N-S
~ 1´540.000 km2
~ 40 MY personas
Región de mayor riqueza y diversidad biológica en
la Tierra.
> 45.000 plantas vasculares (20.000 endémicas) y
3.400 especies de vertebrados (1.567 endémicos) en
apenas el 1% de la masa continental de la Tierra
(Myers et al. 2000).
Andes Tropicales
Temperatura media anual incrementa en un promedio de 3ºC para el período 2080 – 2099
Ecosistemas de montaña: amplitud del cambio en la T es mayor que el cambio observado a
escala global y regional.
Impactos en el futuro pueden ser proporcionalmente más perceptibles.
A una escala Regional en los Andes Tropicales (IPCC 2007, 4to reporte):
Andes Tropicales
Vulnerabilidad – sensibilidad al CC
El clima controla muchos de los procesos y funciones que se desarrollan en estos
ecosistemas (Körner 1998).
La historia geológica y evolutiva de muchas de las especies andinas les confiere también
un alto grado de sensibilidad.
Taxa caracterizada por una alta radiación y especiación reciente (~3 MY) que ocupan
nichos climáticos muy particulares con densidades poblacionales bajas y altamente
especializadas (i.e. polinización).
¿Por qué es tan sensible la biodiversidad andina?
Vulnerabilidad – sensibilidad al CC
Suceptibilidad:
atributos biológicos
Exposición al
CC
Riesgo
extinción
Adaptado de Fonden et al. (2008)
Impactos tienen una afección idiosincrática algunos elementos de la
biodiversidad tendrán un impacto positivo y otros negativos.
¿Son todas las especies andinas altamente vulnerables?
La extinción es una f de: tamaño corporal, rango geográfico, habilidad de
dispersión, tasa reproductiva y especialización).
Vulnerabilidad – sensibilidad al CC
¿Cuales son los impactos esperados-documentados?
A la fecha la revisión de más de 100 publicaciones para el período 1997-2010
orientadas a documentar impactos en la biodiversidad de los Andes tropicales
(Báez et al. en prep.) sugiere que los impactos se pueden agrupar los siguientes
grandes temas:
1. Cambios en el funcionamiento del ecosistema
2. Cambio del rango de distribución de las especies y de la composición de las
comunidades
3. Cambios en las zonas de vegetación o biomas
4. Interacciones entre los efectos del cambio climático y la fragmentación del
hábitat por efectos de cambios en la cobertura y uso de la tierra.
1. Cambios en el funcionamiento del ecosistema
Modos de vida y estrategias productivas
CUT CC
Integridad ecosistémica
agua
Bienes y servicios ecosistémicos
(Stock ambiental)
Principales funciones afectadas: Regulación hídrica y almacenamiento de carbono
1. Cambios en el funcionamiento del ecosistema
Alteraciones en las propiedades hidrofísicas del suelo: mayor
irregularidad en el abastecimiento de agua.
Desplazamiento en la altitud a la cual se forma y condensa el banco de
nubes en los bosques montano tropicales: alteración en el régimen
hidrológico, < ingreso de agua de neblina y lluvia horizontal .
Los posibles impactos sugieren alteraciones en la comunidad de especies
epífitas y animales sésiles, muchos de los cuales dependen del agua y de
los nutrientes aportados por la lluvia horizontal.
Posibles alteraciones en los patrones fenológicos y la productividad de
los ecosistemas.
Alteraciones en regulación hídrica y carbono
Mayor temperatura Menor precipitación Mayor variabilidad
en precipitación
Mayor evapotranspiración condiciones de suelos secos
de la vegetación
descomposición de
la materia orgánica
menor retención de agua
pérdida de capacidad de regulación
menor producción de agua mayor variabilidad de flujo
Buytaert et al. (2010)
1. Cambios en el funcionamiento del ecosistema
1. Cambios en las zonas de vegetación o biomas
Desplazamientos de los sobres climáticos óptimos
que controlan de manera regional la distribución
actual de los ecosistemas andinos sugieren posibles
cambios en el arreglo espacial de estos biomas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
CCCMA A2 CCCMA B2 HADCM3 A2 HADCM3 B2
Mil
es
Modes/Escenarios
2050Á
rea
(K
m2
)
Estable (Km2)
Pérdida (km2)
Ganancia (km2)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Estable Ganancia Pérdida
Curva acumulativa de áreas estables, de ganancia y pérdida en la distribución de bosques
montanos de acuerdo al escenario HADCM3 A2A.
1. Cambios en las zonas de vegetación o biomas
3. Cambio del rango de las especies y de la composición de las comunidades
Al menos dos escalas: (a) Regional (especie), (b) Sitio (población)
Fuente: J. Carilla – U. Tucuman: Huaca-Huasi
3. Cambio del rango de las especies y de la composición de las comunidades
Desplazamiento del nicho climático:
Algunas especies contraen su nicho y otras las expanden.
Depende de la ecología e historia evolutiva de cada
especie.
Alta vulnerabilidad en los ecosistemas de montaña
Regional (i.e. Modelos de nicho)
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Birds
B2 50
Plants
B2 50
Birds
A2 50
Plants
A2 50
Birds
B2 80
Plants
B2 80
Birds
A2 80
Plants
A2 80
EX
CR
EN
VU
NT
LC
3. Cambio del rango de las especies y de la composición de las comunidades
Local (i.e. Parcelas permanentes)
362 cuadrantes permanentes (1x1m)
re-muestreados luego de 10 años
Alpes, Schrankogel
Fuente: Proyecto Gloria / H. Pauli-
U. Vienna
Pauli et al. (2007)
Expansión
Plantas alpinas
pioneras
Declinamiento
Plantas nivales
Cambios en la cobertura de especies
Alpes, Schrankogel - re-muestreo luego de 10 años
CIB (3400 ms.n.m.)
CIA (3320 ms.n.m.)
CIC (3270 ms.n.m.)
Cobertura (%) de superficie
Cobertura (%) y número de
individuos por especie
Aguirre et al. (2009)
4. Interacciones entre los efectos del cambio climático y la fragmentación
del hábitat
Cuesta et al. (2006)
Cuesta et al. (2007)
4. Interacciones entre los efectos del cambio climático y la
fragmentación del hábitat
Arb Des Par PnX Bms PnHY Bmex-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
Nro parches Area promedio de parche
Area total
% c
am
bio
Arb Des Par PnX Bms PnHY Bmex
-60.00
-40.00
-20.00
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
Nro parches Area promedio de parche
Area total
% c
am
bio
Arb Des Par PnX Bms PnHY Bmex-60.00
-40.00
-20.00
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
Nro parches Area promedio de parche
Area total
% c
am
bio
Parches > 5 km2 Parches > 10 km2
Parches > 50 km2Páramo y bosque montano
siempreverde: Pierden parches pequeños
y área
Puna Xérica: se fragmenta
Arbustales y puna húmeda:
Cambios en diferentes niveles de umbral
Arnillas et al. In prep.
4. Interacciones entre los efectos del cambio climático y la fragmentación
del hábitat
Jump & Peñuelas (2005)
Opdam & Washer 2004
1. Distribución espacial y temporal de las especies
clave
2. Umbrales de dispersión y migración potencial de
las especies
3. Interacciones CC y dinámicas LUCC
4. Fisiología: Tolerancia fisiológica de las especies
(C3, C4, CAM). Modelos autoecológicos.
5. Diversidad genética y viabilidad poblacional de las
(meta) poblaciones de estas especies.
Prioridades de investigación y fuentes de incertidumbre
Tolerancia fisiológica de las especies (C3 vs C4)
Impactos de los disturbios en las interacciones funcionales entre las especies.
Interacciones entre CC – LUCC – Fragmentación de hábitat
Familias C3 C4
Páramo Poaceae 34 7
Puna Poaceae 36 12
Tierra del
Fuego
Chenopodiaceae
& Poaceae
4
32
1
0
Composición de Taxa C3/C4 en los Andes
B. León et al. (in press.)
Prioridades de investigación y fuentes de incertidumbre
4. Preguntas de discusión
Las preguntas que guían esta discusión, y sus presentaciones, son las siguientes:
1.- ¿Cuáles de los impactos que sugieren los estudios globales de CC en la
biodiversidad han sido documentados en los Andes Tropicales?
2.- ¿Cuáles y cuantos de los impactos documentados en los Andes Tropicales
provienen de datos empíricos asociados a programas de monitoreo de campo?
3.- De los impactos documentados, ¿cuales de ellos están directamente asociados
a los efectos del cambio climático y cuales son respuestas de efectos
acumulativos a procesos de degradación ambiental originados principalmente por
cambios en la cobertura y uso de la tierra?
4.- ¿Las especies responderán al cambio climático a través de adaptaciones
genéticas o fisiológicas, o responderán a través de procesos migratorios?
5.- ¿Cuáles son las consecuencias para las estrategias de conservación de la
biodiversidad y la planificación del paisaje?
6.- ¿Cuál es el rol y la importancia de la diversidad y plasticidad genética en el
mantenimiento de la capacidad de resiliencia?
7.- Cómo reducir la incertidumbre de los modelos de nicho climático que no consideran
interacciones abióticas, capacidad de dispersión y interrelaciones entre el cambio
climático y los cambios de cobertura y uso de la tierra?
8.- ¿Cuáles son las principales medidas de mitigación que se sugieren adecuadas para
los Andes Tropicales?
9.- ¿Cual es el grado de importancia de la invasión de especies exóticas y enfermedades
en la preservación de la biodiversidad andina?
4. Preguntas de discusión
