Identificación de áreas prioritarias para la conservación y su

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INFORME FINAL
Identificación de áreas prioritarias para la conservación y su conectividad bajo
diferentes escenarios de cambio climático: base para el diseño de áreas naturales
protegidas
Víctor Sánchez-Cordero, Patricia Illoldi-Rangel y Miguel Linaje
Departamento de Zoología, Instituto de Biología, Universidad Nacional Autónoma de
México. Apartado Postal 70-153, México D. F 04510.
Resumen
México es un país de mega-diversidad, pero la deforestación y el cambio climático
amenazan su conservación. La pérdida de biodiversidad se ha inferido cuantificando la
deforestación de los principales tipos de vegetación, asociando pérdida de biodiversidad
con reducción de hábitat natural. Por otro lado, el calentamiento global actual está
provocando cambios en los regímenes climáticos que están repercutiendo en diferentes
aspectos de la biodiversidad, entre ellos la alteración de los rangos de distribución
geográfica de las especies. En este estudio se presentan posibles áreas de conservación
para especies endémicas tomando en cuenta los diferentes escenarios de cambio
climático existentes, además de un planteamiento de áreas prioritarias para la
conservación actuales. Para ello, se generaron modelos de nicho ecológico proyectado
como distribuciones potenciales de una muestra representativa de especies de
vertebrados terrestres de México enlistadas en la NOM-059-SEMARNAT-2010. La
distribución “actual” de cada especie se estimó con base en la pérdida de los tipos de
vegetación a los cuáles están asociadas, evaluada a partir del mapa de uso de suelo y
vegetación del INEGI (Serie 3). Asimismo, se efectuaron proyecciones a escenarios
climáticos A2 (escenario severo ó “pesimista”) y B2 (escenario conservador ó “no
pesimista”) para los años 2020, 2050 y 2080, con el fin de anticipar su efecto en la
distribución de los vertebrados terrestres seleccionados.
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Abstract
México is a megadiverse country, but deforestation and climate change threaten its
biodiversity. The loss of biodiversity has been inferred by quantifying deforestation of
the principal types of vegetation, associating loss of biodiversity to reduction of natural
habitat. On the other side, global warming is provoking changes in the climate regimes
that have consequences in different aspects of biodiversity, among them the alteration of
geographical distributional ranges of the species. In this study we present possible
conservation areas for endemic species, taking into account existing different climate
change scenarios, and a proposal of priority areas for actual conservation. Ecological
niche models were generated, projected as actual distributions, of a representative
sample of vertebrate species of México listed in the NOM-059-SEMARNAT-2011. The
actual distribution of the species was estimated based on the loss of vegetation types
associated to then, and evaluated with the land use and vegetation map from INEGI
(series 3). Future projections to climate scenarios A2 (pessimistic) and B2 (conservative
or not pessimistic) for 2020, 2050 and 2080 were made, in order to anticipate their
effect in the distribution of the selected species of vertebrates.
Introducción
México es megadiverso en vertebrados terrestres a nivel mundial (Ceballos y Navarro,
1991; Arita et al., 1997), pero una alta tasa de deforestación pone en riesgo su
conservación. La pérdida de biodiversidad, generalmente, se ha inferido cuantificando
la deforestación de los principales tipos de vegetación- i.e., bosques tropicales, bosques
de coníferas, bosque mesófilo de montaña, matorral xerófito, etc.-, asociando la pérdida
de biodiversidad con la reducción de dichos tipos de vegetación. Este método se ha
usado tanto a escala mundial (Myers, 1995, 1999; Kinnaird et al., 2003; Rodriguez et
al., 2004), como en México (Toledo et al., 1989; Mittermeier et al., 1998; Dirzo y
García, 1992; Arriaga et al., 2001). No obstante, este enfoque no predice el impacto de
la deforestación a nivel de especie por especie- uno de los componentes esenciales de la
biodiversidad-. Por otro lado, se tiene bien documentado que actualmente el clima de la
Tierra está cambiando de una manera sin precedentes (IPCC, 1995) y que estas
alteraciones climáticas ya están teniendo efectos en la biodiversidad a diferentes niveles.
Por ejemplo, se han detectado cambios en la fenología de plantas (Myneni et al., 1997),
en la fisiología de algunos mamíferos (Smith et al., 1998), en los patrones de
reproducción y fecundidad en ciertas especies de ranas y aves (Beebee, 1995; Crick et
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al., 1997), en patrones de migración e hibernación en algunas especies de aves e
insectos (Both y Visser, 2001; Humphries et al., 2002), y movimientos en los límites de
distribución hacia los polos o hacia altitudes mayores en algunas variedades de
mariposas y aves, así como en plantas (Hansen et al., 2001; Parmesan, 1996; Pounds et
al., 1999; Thomas y Lennon, 1999; Xu y Yan, 2001).
En este Informe Final se entregan (i) el texto completo que incluye los objetivos,
la metodología, los resultados y discusión, así como los mapas que indican la selección
de áreas prioritarias de conservación bajo escenarios actuales y de cambio climático,
respectivamente y, (ii) los mapas con la distribución potencial (modelos predictivos) de
las especies selectas de vertebrados terrestres.
Distribución potencial y actual de las especies de vertebrados endémicos, usando
modelos de nicho ecológico.
Las colecciones científicas albergan el acervo de información primaria para generar el
conocimiento de la diversidad biológica y su distribución geográfica. Los especimenes
depositados en las colecciones científicas y su información asociada (i.e., localidad de
colecta y fecha), contienen los datos básicos indispensables para conocer la diversidad
biológica en una región determinada. Por ende, las colecciones científicas y los
inventarios biológicos forman parte fundamental en los estudios de la diversidad
biológica (Sánchez-Cordero, 1993; Peterson y Sánchez-Cordero, 1994; SánchezCordero et al., 2001, 2004, 2005, 2009). Los métodos empleados para modelar la
distribución de especies, considerando principalmente la información contenida en
colecciones científicas, han sido diversos y van, desde simplemente delimitar el
contorno del área de distribución, hasta el uso de métodos estadísticos complejos. La
utilidad focal del método de modelado debe ser, necesariamente, su poder predictivo en
la distribución potencial de una especie (Stockwell y Peters, 1999; Sánchez-Cordero et
al., 2001, 2004; Soberón y Peterson, 2005).
Un modelo ideal aprovecharía la extensa información contenida en las
colecciones científicas y resolvería las desventajas que presentan otros métodos
estadísticos. Una línea de investigación promisoria en esta dirección son los modelos
de algoritmos genéticos, una forma de inteligencia artificial o aprendizaje (Holland,
1975). Recientemente, se ha desarrollado el uso de estos algoritmos al modelado de la
distribución de especies, que brinda la opción de emplear la información contenida en
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las colecciones científicas, con la ventaja de un manejo más adecuado de los datos
disponibles. Los sesgos, tanto geográficos como taxonómicos dentro de los inventarios
biológicos, normalmente excluyen áreas en las cuales las especies están potencialmente
presentes (Stockwell y Peters, 1999; Dennis et al., 2000; Peterson, 2004; Soberón y
Peterson, 2004). Por esta razón, el modelado del nicho ecológico representa una buena
alternativa dado que extrapolan a partir de parámetros climáticos, geológicos y de
vegetación a partir de la ocurrencia conocida de las especies, con el objetivo de
identificar el hábitat donde una especie no ha sido registrada pero es probable que
ocurra. Esta aproximación, implementada en el paquete computacional MaxEnt
(Phillips et al., 2002), ha demostrado ser capaz de proveer predicciones acertadas, en
donde cada celda da una referencia a valores acumulativos, representados como
porcentaje del valor de probabilidad de cada celda (Phillips et al., 2004).
Este método se enfoca a modelar el nicho ecológico, basado en un concepto de
nicho geográfico o de Grinnell- es decir, el espacio geográfico en el cual la especie es
capaz de mantener poblaciones reproductivas in situ, sin depender de una inmigración
recurrente (Grinnell, 1917; Hutchnson, 1957; MacArthur, 1972). MaxEnt modela un
nicho ecológico de “grano grueso” proyectado en una distribución potencial de la
especie, el cual se representa en un mapa geográfico (Phillips et al., 2004). Esta
aproximación, implementada en el paquete computacional Maxent (Phillips et al.,
2002), ha demostrado ser capaz de proveer predicciones acertadas, en donde cada celda
da una referencia a valores acumulativos, representados como porcentaje del valor de
probabilidad de cada celda (Phillips et al., 2004).
Aquí, se contiende que el modelado del nicho ecológico provee un marco teórico
para determinar el impacto de la deforestación y el cambio climático sobre la
distribución de especies; es decir, se proponen hipótesis de distribución actual y futuras
de las especies, considerando el impacto potencial de la deforestación y el cambio
climático (Sánchez-Cordero et al., 2004, 2005; Parra-Olea et al., 2005). La hipótesis de
la distribución actual se basa en el supuesto que la conversión (en escala “gruesa”) de
los hábitat naturales hacia agro-sistemas y asentamientos humanos, resulta en
condiciones ecológicas no viables para las especies (Ortega-Huerta y Peterson, 2004;
Sánchez-Cordero et al., 2004, 2005a,b, 2009).
Asimismo, si las condiciones climáticas sufren cambios importantes por efecto
del calentamiento global, las poblaciones de las especies que habiten zonas con fuerte
alteración tenderían a desaparecer de esos sitios. Igualmente, si los sitios que
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actualmente son inapropiadas para una especie, pero por efecto del cambio climático se
vuelve adecuada, es posible que las poblaciones de esa especie colonicen nuevas áreas.
El resultado de estos procesos de extinción y colonización locales de las poblaciones se
pone de manifiesto en cambios detectables de la distribución geográfica de las especies
(Hansen et al., 2001; Parmesan, 1996; Parmesan et al., 1999; Thomas y Lennon, 1999).
El razonamiento ecológico de estos supuestos se sustenta en la hipótesis del
conservadurismo del nicho ecológico, que se ha probado en diferentes grupos
faunísticos en México y otras partes (Peterson et al., 1999; Peterson y Vieglais, 2001;
Peterson y Holt, 2003); en teoría, una adaptación rápida a ambientes recién
transformados es poco probable, sin una inmigración recurrente de hábitat naturales
adyacentes (Schoener, 1989; Pulliam, 2000). De acuerdo al modelo de distribución
actual, las especies persisten a largo plazo en hábitat naturales. Más aún, desde el punto
de vista de conservación, esta propuesta satisface el principio precautorio: aún cuando el
modelo de distribución actual sea erróneo, es conservador en términos de lo que
constituye hábitat viables para las especies, por lo que no resultaría en un perjuicio a
metas de conservación; es decir, si se seleccionan áreas de conservación usando este
enfoque, aunque otras áreas también permitan la persistencia de la especie en cuestión,
no resulta en un detrimento de la conservación de la biodiversidad, por el uso de este
modelo (ver Sarakinos et al., 2001).
Las predicciones de las distribuciones actuales pueden ser validadas
posteriormente en campo con muestreos faunísticos, probando presencia o ausencia de
la especie en hábitat naturales versus en hábitat transformados y en sitios en donde se ha
estimado que las condiciones climáticas han cambiado o se esperan que cambien
(Sánchez-Cordero et al., 2004). De hecho, se ha realizado una validación preliminar de
estos modelos, confirmando las predicciones de presencia de especies endémicas de
mamíferos en hábitat naturales en Oaxaca (Illoldi-Rangel et al., 2004).
Proyecciones de las especies de vertebrados endémicas seleccionadas bajo escenarios
de cambio climático.
Los modelos de distribución potencial de las especies de vertebrados endémicas
seleccionadas fueron proyectados a condiciones actuales, y a los años 2020, 2050 y
2080, usando el escenario de cambio climático del Intergovernmental Panel on Climate
Change (IPCC) SRES A2 y B2 del Canadian Centre for Climate Modelling Analyst
(CGCM2)
(http://ipcc-ddc.cru.uea.ac.uk/sres/cgcm2_download.html).
El
IPCC
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desarrolló un nuevo grupo de modelos de escenarios de cambio climático, llamado
Special Report on Emission Scenarios (SRES). Estos escenarios cubren una amplia
gama de factores responsables de las futuras emisiones que van desde aspectos
demográficos (i.e., crecimiento poblacional humano) hasta desarrollo tecnológico y
económico. En particular, el escenario A2 considera un crecimiento poblacional
humanos a 15 billones para el año 2100, con un crecimiento económico y tecnológico
modesto. El escenario proyecta emisiones de gases de efecto invernadero (“greenhouse
gases”, GHG) un poco más bajas a las consideradas en el escenario IS92, así como
emisiones más bajas de aerosoles que la del modelo previo; esto resulta en una
respuesta de calentamiento relativamente similar al escenario de IS92 (IPCC, 2001). Por
su parte, el escenario B2 también se caracteriza por un nivel más alto de educación y
conciencia ambiental, pero con desarrollo diferenciado a nivel regional. Existe un
mayor desarrollo en las tecnologías de transporte y planeación urbana, lo que permite
menor uso de autos particulares. Esto se traduce en una menor presión a los recursos
naturales, pero no es homogéneo en todo el mundo.
Selección de sitios prioritarios de conservación en escenarios de distribución actual y
de cambio climático de las especies seleccionadas
Una aproximación al problema de la conservación de áreas son las técnicas de
priorización de sitios. La meta de la priorización de sitios dentro de la biología de la
conservación consiste en ordenar una serie de lugares con base en el contenido de la
biodiversidad presente (Margules et al. 1988; Margules & Pressey 2000; Sarkar 2002;
Sarkar & Margules 2002; Sarkar 2004b). Al ser casi imposible lograr conservar toda la
biodiversidad en cualquier escala, las medidas de conservación generalmente se enfocan
en escoger algunos aspectos de un ecosistema que funcionen como “estimadores”
(surrogates) de la manera más eficiente posible y, a partir de ellos, priorizar los lugares
(Margules & Pressey 2000; Garson et al. 2002; Kelley et al. 2002; Sarkar & Margules
2002). Estos sitios deben ser priorizados antes de seleccionar áreas en las cuales se lleve
a cabo cualquier acción de conservación (Margules & Pressey 2000; Sarkar & Margules
2002).
Bajo estos supuestos, si una región se divide en áreas más pequeñas, los
algoritmos ordenan dichos lugares en función de su contenido de biodiversidad. Los
algoritmos usualmente suponen que se ha establecido una determinada meta, ya sea (1)
que se trate de una adecuada representación de cada estimador, esto es, el número de
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sitios seleccionados en los cuales tal estimador deberá estar presente; (2) que se alcance
la máxima área permitida; (3) que se logre el máximo costo permitido de un
determinado conjunto de áreas de conservación (Sarkar et al. 2002). La finalidad del
algoritmo es alcanzar la meta establecida de manera eficiente estableciendo la menor
cantidad de sitios posibles, que en conjunto alcancen la meta de conservación (Sarkar et
al. 2002; Sánchez-Cordero et al. 2005).
Uno de dichos algoritmos se encuentra en el programa ConsNet v2.2. ConsNet
implementa un algoritmo de selección controlada jerárquicamente, basado en rareza y
complementaridad y utiliza un procedimiento iterativo que selecciona lugares con base
en el criterio de rareza; en caso de existir conflictos entre celdas con estimadores de
rareza iguales, el algoritmo utiliza el criterio de complementariedad (i.e. selecciona la
celda que contenga la mayor cantidad de estimadores que todavía no han sido
representados de acuerdo con la meta establecida). Si a pesar de esto aún existen
conflictos, ConsNet opcionalmente utiliza adyacencia (se prefieren celdas adyacentes a
celdas previamente seleccionadas) y finalmente selecciona celdas de manera azarosa
(Kelley et al. 2002; Sarkar et al. 2002). Típicamente, se utilizan dos tipos de metas: (i)
un nivel de representación para la cobertura esperada de cada uno de los estimadores
(i.e. el número promedio o esperado de ocurrencias de las especies utilizadas) dentro de
un área de conservación; y (ii) conjuntar dicha representación con el área máxima que
puede ser conservada (Sarkar 2004b).
Objetivo principal
Identificar las áreas prioritarias para la conservación actuales y bajo los escenarios de
cambio climático A2 y B2 y proponer conectividad entre dichas áreas, en dos regiones
de México: la Faja Transvolcánica y el Altiplano (mapa 1), con el fin de maximizar la
conservación del hábitat natural y establecer propuestas de diseño y rezonificación de
áreas naturales protegidas.
Objetivos particulares
1.
Seleccionar a las especies de vertebrados que se utilizarán como grupo de análisis
para correr los modelos en cada una de las dos regiones seleccionadas: la Faja
Transvolcánica mexicana y el Altiplano mexicano. Las especies seleccionadas
serán aquellas que estén listadas en la NOM-059-SEMARNAT-2010, sean
endémicas a la región, y tengan más de 10 sitios de colecta.
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2.
Identificar las áreas prioritarias para la conservación en la Faja Transvolcánica
mexicana y en el Altiplano mexicano, mediante el modelado de la distribución
potencial actual y bajo escenarios de cambio climático al 2020, 2050 y 2080 de las
especies de vertebrados seleccionadas, considerando la distribución de hábitat
natural.
3.
Identificar las áreas naturales protegidas (ANP) decretadas, tanto en la Faja
Transvolcánica mexicana como en el Altiplano mexicano, y determinar el grado de
concordancia con las áreas prioritarias para la conservación obtenidas en el punto 2.
4.
Proponer, para la Faja Transvolcánica mexicana y para el Altiplano mexicano,
corredores que conecten las ANP, considerando las áreas prioritarias para la
conservación, que permitan maximizar la protección y conservación de especies y
hábitats, y elaborar propuestas de diseño o rezonificación de ANP bajo escenarios
de cambio climático.
Metodología
Fuente de datos y criterio de selección de especies
La información contenida en la base de datos que se incluye en el estudio incluye
localidades de colecta desde hace poco menos de un siglo a la fecha y representa una de
las bases de datos más completa sobre los vertebrados terrestres de México. Las
especies de vertebrados terrestres se seleccionaron bajo los siguientes criterios: (1) las
especies incluidas están en la lista de la Norma Oficial Mexicana (NOM-059SEMARNAT-2011), bajo un status de riesgo, amenazada y/o en peligro de extinción,
(2) que fueran endémicas a México y (3) que tuvieran más de 10 localidades de colecta.
El total de especies que cumplió con estos criterios sumó 77 especies para el Altiplano y
88 para la Faja Transvolcánica (ver Anexo 1). Una de las bondades del algoritmo
genético de cómputo MaxEnt, es la posibilidad de modelar distribuciones de especies
con un número relativamente bajo de localidades, como es el caso de la mayoría de las
especies endémicas de (Figs. 1 y 2).
Distribución potencial y actual de especies usando modelos de nicho ecológico
Se usaron 19 coberturas ambientales a resolución de 0.01o × 0.01o, derivados de
WorldClim (http://www.worldclim.org/), que resumen las condiciones de clima y
topografía del país para modelar el nicho ecológico de las especies de vertebrados
endémicos. Para generar los modelos de distribución actual, se consideró el hábitat
natural remanente dentro de la proyección de la distribución potencial, con base en la
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Serie III del INEGI (www.inegi.gob.mx); es decir, las áreas que solamente contengan
hábitat natural remanente dentro de la distribución potencial, se consideró como la
distribución actual de las especies. Como se mencionó, el modelo de distribución actual
supone que los hábitat transformados en agro-sistemas y asentamientos humanos, son
inadecuados para la presencia a largo plazo de la especie (Sánchez-Cordero et al., 2004,
2005).
Las variables climáticas incluidas fueron: Temperatura promedio anual (°C), Oscilación
diurna de la temperatura (°C), Isotermalidad (°C), Temperatura máxima promedio del
periodo más cálido (°C), Temperatura mínima promedio del periodo más frío (°C),
Temperatura promedio del cuatrimestre más lluvioso (°C), Temperatura promedio del
cuatrimestre más seco (°C), Precipitación anual (mm), Precipitación del periodo más
lluvioso (mm), Precipitación del periodo más seco (mm), Estacionalidad de la
precipitación, con un tamaño de pixel de 0.01° (1 kilometro de resolución), de la base
de datos del United States Geological Service (http://edcdaac.usgs.gov/gtopo30/hydro/),
dando un total de 19 variables ambientales (Anexo 2) .
Distribución de especies bajo escenarios de cambio climático A2 y B2
Las distribuciones de las especies endémicas de vertebrados terrestres
seleccionadas fueron proyectadas en cuatro periodos de tiempo (actual, 2020, 2050 y
2080).
Para cada especie, se generaron 7 modelos: uno para la distribución
potencia/actual; dos (A2, B2) para el escenario de cambio climático 2020, dos (A2, B2)
para el de 2050 y, dos (A2, B2) para el de 2080, respectivamente .
Selección de sitios prioritarios de conservación de las especies seleccionadas bajo
escenario de distribución actual y de cambio climático.
Los modelos (en formato ascii) generados a través del programa Maxent se exportaron
como matriz de datos, a fin de ser incorporados al programa ConsNet. En dicha matriz
se ubican, en las filas, el número total de celdas que contiene cada mapa, es decir, el
área total a partir de la cual se realizará la selección de sitios prioritarios, y en las
columnas, los valores de presencia y ausencia (como probabilidades) para cada una de
las especies que se utilizaron como estimadores, en este caso, las especies selectas de
vertebrados en la NOM. Por otro lado, se estableció una meta definida de
representación, es decir, el mínimo número de veces que un estimador debe ser
representado en las celdas seleccionadas. Para el caso del presente análisis, se
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seleccionó como meta el 10% de la distribución potencial de cada una de las especies
endémicas.
Resultados
Se modelaron las distribuciones de 165 especies endémicas de vertebrados
terrestres en total, 77 para el Altiplano Mexicano y 88 para la Faja Transvolcánica
(FVT) proyectadas como distribuciones potenciales. La metodología usada se describe
en detalle en el texto de abajo.
Se asume que el número total de especies de vertebrados incluidas en el estudio
es una muestra representativa de los vertebrados endémicos por los motivos enlistados a
continuación. Se seleccionó a este grupo de especies endémicas de vertebrados porque
(1) la literatura científica propone que los vertebrados terrestres son un grupo
representativo e indicativo (biodiversity surrogates) de diversidad biológica, por lo que
las inferencias sobre impacto de deforestación y cambio climático puede extrapolarse a
otros grupos biológicos; (2) es uno de los grupos mejor conocidos desde el punto de
vista biológico, por lo que las inferencias sobre posibilidades de dispersión en
escenarios de cambio climáticos, pueden ser mejor sustentados, (3) reflejan un espectro
representativo de especies endémicas donde se incluyen aquellas de distribución amplia
y restringida, con distribución en elevaciones bajas y altas, por lo que los análisis del
impacto del cambio climático sobre la distribución de especies, incluye un espectro más
amplio de heterogeneidad ambiental en el conjunto de distribuciones de las especies
endémicas selectas y, (4) se descartaron las especies endémicas que mostraron 10 ó
menos localidades, pues MaxEnt es sensible a un tamaño bajo de muestra.
Escenarios del impacto del cambio climático en la distribución de especies endémicas.
En el caso del impacto del cambio climático, la región del Altiplano fue la que mostró la
mayor reducción del área de distribución, tanto en los escenarios de A2 y B2. Estos
resultados sugieren una tendencia hacia un mayor cambio de reducción en la
distribución en las especies que se distribuyen en el Altiplano de México, en tanto, las
menores reducciones de distribución se observaron en las especies que se distribuyen en
la FVT.
Ante la creciente deforestación en la FVT, se ha propuesto establecer una red de
áreas prioritarias de conservación que conecte las áreas naturales protegidas decretadas;
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de esta manera, se puede proponer una red de áreas prioritarias de conservación que, por
un lado, minimice el área a conservar y, por otro, maximice la inclusión de
biodiversidad (Margules & Sarkar 2006).
Esta región de alta diversidad biológica en México, cuenta con un alto número
de áreas naturales protegidas decretadas, aunque la mayoría tiene un área demasiado
pequeña para garantizar la conservación de dicha biodiversidad. Ante esto, es necesario
establecer una red de áreas prioritarias de conservación que conecte las áreas naturales
protegidas decretadas por corredores de hábitat natural remanente.
El estudio actual, que considera especies de vertebrados terrestres endémicos, involucró
el modelado del nicho ecológico de éstas. Consecuentemente, esta información puede
servir de base para efectuar un estudio complementario incluyendo un mayor número de
especies. Más aún, la recomendación es incluir un mayor número de taxones de flora y
fauna para tener una mejor representación de la biodiversidad de esta región (Trevon et
al., 2006).
Selección de sitios prioritarios de conservación de las especies seleccionadas bajos
escenarios de distribución actual y de cambio climático.
Los sitios prioritarios de conservación, al considerar las distribuciones actuales
se generaron incluyendo al menos el 10% del área de distribución de cada especie
seleccionada para este análisis.
Los enfoques que se centran en objetivos distintos de los de la conservación de
la biodiversidad han llevado a que los sistemas de áreas para la conservación tengan una
representación muy desigual de la diversidad biológica; estos sistemas sufren de falta de
representatividad:
no
protegen
todos
los
estimadores
de
la
biodiversidad
adecuadamente.
Obviamente, la representatividad por sí misma, es insuficiente. La planeación de
la conservación también busca asegurar que los estimadores de la biodiversidad, que se
encuentran en las áreas para la conservación, persistan en el futuro. El pronóstico para
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muchas áreas puede ser poco prometedor, ya sea por las amenazas antropogénicas
(explotación de recursos, desarrollo, etc.), o por factores biológicos y ambientales
(competencia de otras especies, cambio climático, etc.)
Las áreas para la conservación deben complementarse entre sí en términos de los
rasgos que contienen, las especies, comunidades, hábitat, etc. Cada área para la
conservación debe ser lo más diferente posible de otras, hasta que todas las
“diferencias”, distintas especies, comunidades, hábitats, etc., están adecuadamente
representadas.
La complementariedad se puede definir de manera precisa de diversas formas.
La más simple es la siguiente: un área tiene mayor valor de complementariedad que
otra, si contiene más estimadores para los que aún no se ha cubierto la meta de
representación asignada, en un sistema de áreas para la conservación. Los valores de
complementariedad, a diferencia de las medidas tradicionales de diversidad beta, deben
ser actualizadas mediante iteraciones, durante el proceso de construcción de áreas
seleccionadas.
Otro de los criterios que se utilizan para la selección de sitios prioritarios es la
rareza definida por el área de distribución, en especial junto con el uso de la
complementariedad, ya que permite la incorporación de especies endémicas en los
procedimientos de selección, cuando se utilizan metas de superficie total a conservar.
La complementariedad y la rareza son las reglas más importantes en la selección
de áreas para ser incluidas en los sistemas de conservación. Otra regla utilizada es la de
la adyacencia, la cual da preferencia a las áreas adyacentes a las que ya están incluidas
en el sistema propuesto de áreas para conservación, sobre las que no lo están. El efecto
es lograr áreas de conservación de mayor tamaño, con conectividad entre las mismas lo
que puede ser importante si las unidades de planeación utilizadas son pequeñas y, por lo
tanto, con alta probabilidad de contener poblaciones de especies que pueden no persistir
a largo plazo.
A partir de los criterios anteriores, se generaron escenarios de selección de sitios
prioritarios tanto para el Altiplano como para la FVT. Para el escenario actual, se
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seleccionaron sitios prioritarios tomando en cuenta la superficie de distribución
potencial de las especies (Figs. 1-2) y un escenario alternativo en la cual se eliminó la
superficie transformada (Figs. 3-4).
De igual manera, para cada uno de los escenarios de cambio climático (2020,
2050 y 2080, en ambas modalidades a y b) se identificaron sitios prioritarios tomando
en cuenta las distribuciones potenciales de las especies para cada tiempo (Figs. 5-16).
En la Tabla 1 se tiene el total de celdas seleccionadas en el escenario actual,
tanto para el Altiplano Mexicano como para la FVT, el área que ocupan y el porcentaje
de los sitios prioritarios identificados. En la tabla se presenta, además, dicha selección
tomando en cuenta, o no, la superficie transformada de cada región.
Tabla 1. Área seleccionada bajo el escenario actual.
Escenario actual Con ST total celdas seleccionadas Altiplano 42862 FVT 47433 Área (Km2)
34289.6 37946.4 % 6.37 9.83 Sin ST total celdas seleccionadas
23579 37306 Área (Km2) 18863.2 29844.8 % 3.50 7.73 La selección de sitios prioritarios bajo escenarios de cambio climático se
muestran en la Tabla 2.
Tabla 2. Área seleccionada como sitio prioritario para la conservación bajo escenarios
de cambio climático.
Altiplano 2020 Escenario a total celdas seleccionadas 47740 Área (Km2) % 38192 7.09 b total celdas seleccionadas Área (Km2) % 47741 38192.8 7.09 14
2050 2080 FVT 47984 38387.2 7.13 48058 38446.4 7.14 48757 39005.6 7.24 47732 38185.6 7.09 Escenario a b total celdas total celdas seleccionadas Área (Km2) % seleccionadas Área (Km2) % 2020 45723 36578.4 9.47 46946 37556.8 9.73 2050 45173 36138.4 9.36 45250 36200 9.37 2080 45660 36528 9.46 45871 36696.8 9.50 El tipo de análisis realizado permite identificar las celdas que respondan a los
criterios establecidos, es decir, que se mantenga tanto la complementariedad de las áreas
como su adyacencia (fig. 17).
Análisis sobre el estado del conocimiento y de las herramientas disponibles para llevar
a cabo estudios de este tipo y su implementación en acciones de conservación.
A la fecha, se han conducido algunos estudios multi-taxones sobre impactos de
la deforestación y el cambio climático sobre grupos de fauna y flora del país. Un
enfoque interesante que se ha derivado de algunos de estos estudios involucra el uso de
información biológica depositada en colecciones científicas (ordenada en bases de
datos; ver www.conabio.gob.mx y www.ibiologia.unam.mx), mapas digitales temáticos
de variables ambientales y una plataforma de sistemas de información geográfico
(Sánchez-Cordero et al., 2001). Sin embargo, quizá el avance más notorio al respecto,
sea el marco teórico en el que se basan estos análisis. Por ejemplo, el modelado del
nicho ecológico de las especies, proyectado como su distribución potencial, permite
proyectarlo a escenarios de deforestación y cambio climático- como se hizo en este
estudio. En suma, podemos plantear que si existe la información biológica (de
ejemplares de colecciones científicas, organizadas en bases de datos), climática (mapas
temáticas de escenarios de cambio climático A2 y B2, por ejemplo) y el software, para
expandir estos análisis en un esfuerzo multi-taxones para México. La propuesta es que,
en virtud de que los análisis previos incluyen a sólo a unos cuantos grupos de especies,
15
es necesario continuar con proyectos más incluyentes en cuanto al impacto de la
deforestación y el cambio climático en la distribución de la biodiversidad de México.
16
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19
Figuras y Tablas
Figuras 1 y 2. Selección sitios prioritarios bajo el escenario actual con superficie
transformada (Altiplano Mexicano y FVT.
Figuras 3 y 4. Selección sitios prioritarios bajo el escenario actual sin superficie
transformada (Altiplano Mexicano y FVT.
Figuras 5 – 16. Selección de sitios prioritarios bajo escenarios de cambio climático. Las
figuras se muestran en el siguiente orden: 2020a y 2020b, 2050a y 2050b, 2080a y
2080b. Las primeras seis figuras se refieren al Altiplano Mexicano y las siguientes 6 a
la FVT.
Figura 17. Detalle de la FVT y la parte baja del Altiplano Mexicano donde se muestra la
continuidad de los sitios prioritarios seleccionados y su correspondencia con las ANP.
20
Figura 1.
Figura 2.
21
Figura 3.
Figura 4.
22
Figura 5.
Figura 6.
23
Figura 7.
Figura 8.
24
Figura 9.
Figura 10.
25
Figura 11.
Figura 12.
26
Figura 13.
Figura 14.
27
Figura 15.
Figura 16.
28
Figura 17.
29
ANEXOS
Anexo 1a. Lista de especies de vertebrados terrestres seleccionados en el estudio para el
Altiplano Mexicano.
MAMÍFEROS Bassariscus_astutus Chaetodipus_baileyi Chaetodipus_intermedius Chaetodipus_penicillatus Cryptotis_parva Cynomys_mexicanus Dipodomys_merriami Dipodomys_phillipsii Lepus_alleni Lepus_californicus Nasua_narica Nelsonia_neotomodon Neotoma_albigula Notiosorex_evotis Odocoileus_hemionus Oryzomys_couesi Peromyscus_boylii Peromyscus_eremicus Peromyscus_leucopus Peromyscus_maniculatus Procyon_insularis Sciurus_aberti Sciurus_oculatus AVES Campephilus_imperialis Cynanthus_latirostris Euptilotis_neoxenus Icterus_spurius Junco_phaeonotus Melanotis_caerulescens 30
Micrathene_whitneyi Spizella_wortheni ANFIBIOS Y REPTILES Abronia_taeniata Ambystoma_velasci Anelytropsis_papillosus Anolis_nebuloides Apalone_spinifera Aspidoscelis_communis Aspidoscelis_costata Barisia_imbricata Chiropterotriton_chondrostega Chiropterotriton_dimidiatus Chiropterotriton_multidentatus Coluber_mentovarius Conopsis_biserialis Crotalus_aquilus Crotalus_ravus Geophis_latifrontalis Gopherus_flavomarginatus Hyla_plicata Kinosternon_integrum Kinosternon_sonoriense Lampropeltis_mexicana Lepidophyma_gaigeae Lithobates_montezumae Lithobates_neovolcanica Lithobates_pustulosa Phrynosoma_orbiculare Pituophis_deppei Plectrohyla_robertsorum Plestiodon_lynxe Pseudoeurycea_belli Pseudoeurycea_galeanae Salvadora_bairdi 31
Sceloporus_exsul Sceloporus_lineatulus Sceloporus_maculosus Sceloporus_ornatus Sceloporus_prezygus Smilisca_dentata Syrrophus_verrucipes Tantilla_rubra Thamnophis_melanogaster Thamnophis_scalaris Tropidodipsas_sartorii Uma_exsul Uta_stansburiana Xantusia_bolsonae Anexo 1b. Lista de especies de vertebrados terrestres seleccionados en el estudio para la
Faja Transvolcánica.
MAMÍFEROS Cryptotis magna Dipodomys gravipes Dipodomys phillipsii Geomys tropicalis Lepus flavigularis Liomys spectabilis Megasorex gigas Microtus oaxacensis Microtus quasiater Musonycteris harrisoni Myotis vivesi Nelsonia neotomodon Neotoma phenax Peromyscus bullatus Peromyscus zarhynchus Procyon insularis 32
Rheomys mexicanus Romerolagus diazi Sciurus oculatus Sorex macrodon Sorex milleri Spilogale pygmaea Zygogeomys trichopus Xenomys nelsoni AVES Aimophila sumichrasti Amazona finschi Anas platyrhynchos Ardea herodias Campylopterus excellens Cyanolyca mirabilis Cyanolyca nana Dendrortyx barbatus Dendrortyx macroura Doricha eliza Eupherusa poliocerca Euptilotis neoxenus Forpus cyanopygius Geothlypis speciosa Nyctanassa violacea Nyctiphrynus mcleodii Passerina rositae Progne sinaloae Rhynchopsitta terrisi Thalurania ridgwayi Toxostoma guttatum Vireo bairdi Vireo nelsoni Xenospiza baileyi 33
ANFIBIOS Y REPTILES Ambystoma amblycephalum Ambystoma granulosum Bolitoglossa platydactyla Bufo cristatus Chiropterotriton chiropterus Chiropterotriton chondrostega Chiropterotriton dimidiatus Chiropterotriton lavae Chiropterotriton magnipes Chiropterotriton multidentatus Duellmanohyla chamulae Duellmanohyla schmidtorum Eleutherodactylus angustidigitorum Eleutherodactylus berkenbuschi Eleutherodactylus decoratus Hyla plicata Lineatriton lineolus Plectrohyla acanthodes Plectrohyla lacertosa Pseudoeurycea belli Pseudoeurycea cochranae Pseudoeurycea gadovi Pseudoeurycea galeanae Pseudoeurycea juarezi Pseudoeurycea leprosa Pseudoeurycea robertsi Pseudoeurycea scandens Pseudoeurycea werleri Rana brownorum Rana dunni Rana montezumae Rana neovolcanica Rana pustulosa Rana sierramadrensis Thorius dubitus Thorius narisovalis Thorius pennatulus Thorius pulmonaris Thorius schmidti Thorius troglodytes 34
Anexo 2. Variables bioclimáticas utilizadas en el análisis
Clave BIO1 BIO2 BIO3 BIO4 BIO5 BIO6 BIO7 BIO8 BIO9 BIO10 BIO11 BIO12 BIO13 BIO14 BIO15 BIO16 BIO17 BIO18 BIO19 Variable Temperatura media anual Temperatura media diaria Isotermalidad Temperatura estacional Temperatura máxima del mes mas caliente Temperatura mínima del mes más frío Intervalo anual de temperatura Temperatura media del cuatrimestre más húmedo Temperatura media del cuatrimestre más seco Temperatura media del cuatrimestre más caliente Temperatura media del cuatrimestre más frío Precipitación del mes más húmedo Precipitación del mes más seco Precipitación del mes más húmedo Precipitación estacional Precipitación del cuatrimestre más húmedo Precipitación del cuatrimestre más seco Precipitación del mes más caliente Precipitación del mes más frío 35
Anexo 3. Diagrama de flujo que describe el plan general de análisis del modelado del
nicho ecológico de las especies endémicas incluidas, proyectado como distribuciones
potenciales y actuales, respectivamente.
PLAN GENERAL DE ANALISIS
Localidades georeferenciadas de
ejemplares de colecciones
científicas de especies endémicas
seleccionadas
Coberturas digitales de variables
ambientales.
MaxEnt
Modelo de nicho
ecológico proyectado
como distribución
potencial
Serie 3 del INEGI de Uso
de Suelo y Vegetación
Modelo de nicho ecológico proyectado como
distribución actual, considerando sólo hábitat
natural remanente (excluyendo agro-sistemas
y áreas urbanas)