AFECCIONES DEL CAMBIO CLIMÁTICO SOBRE LA DISTRIBUCIÓN DE FLORA AMENAZADA EN ZONAS ARIDAS Y ALTAS MONTAÑAS

Blas Benito, Juan Lorite, Eva Cañadas, Miguel Ballesteros y Julio Peñas

Unidad de Conservación Vegetal. Dpto. de Botánica, Universidad de Granada. 18071 Granada. blasbp@ugr.es

Figura 5. Comparación de diferencial de idoneidad entre hábitats para los distintos escenarios.

Figura 4. Diferencial de idoneidad de las poblaciones conocidas de todas las especies según ambos escenarios. Las especies marcadas (*) fueron rechazadas en el proceso de selección por presentar MDE de baja calidad.

Figura 3. Variaciones de las variables entre hábitats y escenarios para el año 2050. La escala está en porcentaje de variación, tomando como referencia los valores climáticos del intervalo 1971-2000. La barra marcada llega hasta -200. Es una anomalía en el gráfico, debida a un cambio desde 1 a -1. PA: Precipitación anual, PV: precipitación en verano, TMNI: temperatura mínima de invierno, TMNV: Temperatura minima de verano, TMXI: temperatura máxima de invierno, TMXV: temperatura máxima de verano.

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MÉTODOLOGÍA DE MODELADO

Datos de entrada

Empleamos polígonos de presencia de la base de datos FAME (Flora Amenazada de Andalucía) y registros puntuales obtenidos en campo mediante dispositivos GPS para un total de 49 especies (Fig. 4), 35 de SN y 14 de GB (de esta zona se disponía de menor número de puntos de presencia por lo que no pudieron analizarse más especies).

A partir de un modelo digital de elevaciones preparamos en un SIG variables topográficas: orientación este-oeste, exposición topográfica, índice topográfico de humedad, pendiente y radiación solar de invierno. Partiendo de datos climáticos reales (periodo 1971-2000) y simulaciones del clima futuro (escenarios A2 y B2 en el periodo 2010-2050) derivamos las siguientes variables climáticas: precipitación media anual y de verano, y temperaturas medias mínimas y máximas de invierno y verano. Para ambas zonas aplicamos distintas resoluciones (40 y 25 metros de lado por celda para GB y SN respectivamente) para maximizar la relación entre resolución y número de celdas totales en cada hábitat.

Procedimiento de modelado

Para ejecutar automáticamente las simulaciones de cambio en la distribución geográfica de las especies diseñamos un flujo de trabajo combinando el programa Kepler con GRASS, MaxEnt, OpenModeller, R y OCTAVE. El sistema prepara los puntos de presencia de las especies, genera modelos de distribución actual (promediando los resultados de 8 algoritmos diferentes) y los proyecta a los distintos intervalos de tiempo según las condiciones futuras. Los modelos resultantes muestran la idoneidad del hábitat y la incertidumbre del valor de idoneidad para todo el territorio. El sistema trabajó en 7 PCs de sobremesa durante 15 días para ejecutar los 588 modelos (49 especies x 2 escenarios x 6 intervalos de tiempo).

Analizamos las variaciones de idoneidad del hábitat en las poblaciones conocidas de las especies, para posteriormente comparar los valores totales de variación de idoneidad entre hábitats y escenarios. También estudiamos visualmente los modelos para conocer las áreas futuras con alta idoneidad.

En general se observa que la flora de Sierra Nevada corre un riesgo de pérdida de idoneidad de hábitat con rápida migración vertical. En zonas áridas hay menor riesgo, afectando de modo desigual a las especies, según sus requerimientos. En contra de la tendencia a escala global de migración potencial hacia los polos, la flora de la hoya Guadix-Baza muestra una tendencia migratoria hacia el sur, debido a cambios locales en las precipitaciones.

La disminución de idoneidad del hábitat mide cuanto cambian las condiciones climáticas para la especie a lo largo del tiempo. Una mayor diferencia de idoneidad podría relacionarse con problemas distintos (menor productividad, fecundidad o supervivencia), aunque faltan estudios que lo confirmen, ya que la metodología de modelado avanza más rápidamente que los estudios experimentales. Las especies que cuentan con poblaciones fuera de las áreas de trabajo pueden tener rangos climáticos más amplios que los calculados, por lo que los resultados de sus modelos deberían tomarse con precaución. Los modelos de distribución proporcionan también localidades en las que pueden aparecer condiciones idóneas para la especie en el futuro, y que podrían utilizarse para planificar planes de introducción que compensen el decaimiento en las localidades en las que disminuye o desaparece totalmente la idoneidad del hábitat.

Sierra NevadaSierra Nevada

Depresión de Guadix-BazaDepresión de Guadix-Baza

Resultados

Metodología

Discusión

Se han detectado evidencias de que el cambio climático ha activado ya cambios de distribución de especies en numerosas partes del planeta. Las repercusiones serán diferentes según las áreas, los hábitats y las especies. Este trabajo pretende predecir si el cambio climático podría afectar de forma distinta a hábitats áridos y a hábitats de alta montaña mediante el empleo combinado de modelos de distribución de especies y simulaciones climáticas. Para ello se seleccionó Sierra Nevada (en adelante, SN) como ejemplo paradigmático de alta montaña mediterránea y la depresión de Guadix-Baza (en adelante, GB) como caso de zona árida con alta diversidad vegetal (Fig 1).

En concreto, el objetivo de este trabajo es analizar las variaciones en idoneidad del hábitat en las poblaciones conocidas de varias especies de plantas raras y amenazadas de SN y GB, para obtener una vista previa de los efectos del cambio del clima sobre la flora de ambos hábitats.

Introducción

Las tendencias climáticas en ambos hábitats para la primera mitad del siglo 21 quedan reflejadas en al figura 3.

El análisis individual de variación de idoneidad se muestra en la figura 4.

Entre hábitats solo aparecieron diferencias significativas según el escenario A2, en el que GB es el hábitat cuyas especies presentan mayores pérdidas de idoneidad.

Figura 2. Proceso de modelado: Los rectángulos grises representan datos de entrada; la sección verde representa la fase de calibrado; la sección naranja representa la fase de proyección

Narcisus nevadensis (SN) Astragalus oxyglotis (GB)

Figura 6. Serie temporal de idoneidad del hábitat de dos de las especies analizadas Narcisus nevadensis (SN) y Astragalus oxyglotis (GB).

Sierra Nevada es un sistema montañoso (1000 m- 3,482) con una compleja orografía y geología.

Destacan los gradientes de temperatura, con mínimas absolutasen torno a -20ºC y máximas absolutas puntuales en torno a 30ºC en las altas cumbres. La precipitación media anual presenta un patrón descendente en el

sentido oeste-este, pero existen grandes variaciones, en áreas basales la precipitación es menor a 350 mm y zonas puntuales con precipitaciones en torno a

1200 mm.

La depresión de Guadix-Baza está compuesta por tres subcuencas sedimentarias (Mioceno superior-

Pleistoceno): la de Guadix, la de Gorafe-Huélago y la de Baza. La precipitación media anual es inferior

a 300 mm en el centro de la depresión, aunque hacia los bordes se incrementa

progresivamente. La temperatura media anual es de 15.4ºC, con extremos que pueden

llegar desde los -15ºC hasta los 40ºC.

Narcisus nevadensis (izquierda) y Astragalus oxyglotis (derecha), dos de las especies analizadas.

Escenario A2 Escenario B2 Escenario A2 Escenario B2