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Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático
Comparación del desempeño de los escenarios de cambio climático actualizados basados en ECHAM y GFDL (IPCC 2013) con los
anteriores A2 y B2 en la identificación de áreas de distribución de vertebrados terrestres endémicos en tres regiones del país
Noviembre de 2014
Directorio del INECC
Dra. María Amparo Martínez Arroyo Directora General
Dra. Ana Cecilia Conde Alvarez. Coordinadora General de Adaptación al
Cambio Climático
Dra. Margarita Caso Chávez Directora de Vulnerabilidad y Adaptación
Ecológica
Mtra. Luisa Alejandra Domínguez Álvarez Jefe de Departamento de Conservación de
Especies Vulnerables
Mtro. Erwin Martí Flores Jefe de Departamento de Adaptación al
Cambio Climático de las Especies y su
Hábitat
Directorio del Instituto de Biología
Dr. Víctor Sánchez Cordero Autor
Dra. Patricia Illoldi Rangel Autor
Dr. Miguel Linaje Autor
D. R. © Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático
Periférico Sur 5000. Col Insurgentes Cuicuilco C. P. 04530.
Delegación Coyoacán, México D. F. http://www.inecc.gob.mx
Contenido
1. Introducción ............................................................................................................... 5
1.1. Cambio climático y la diversidad biológica. ....................................................... 7
1.2. Problemática de los instrumentos de conservación frente al cambio. ............ 8
1.3. Dimensión climática en el diseño instrumentos de conservación ................. 10
1.4 Software usado para elaborar modelaciones y proyecciones. ........................ 12
1.5 Descripción de los Escenarios de cambio climático utilizados. ....................... 13
1.6. Ventajas y limitaciones ..................................................................................... 14
2. Antecedentes............................................................................................................ 15
2.1. Estudios previos ................................................................................................ 15
2.2. Método de trabajo ........................................................................................... 15
2.3. Descripción general de las regiones de trabajo. ............................................. 16
2.4. Especies de vertebrados terrestres usados en el estudio ............................... 18
Lista de especies de anfibios NOM ..................................................................... 18
Lista de especies de aves NOM ........................................................................... 20
Lista de especies de mamífero NOM .................................................................. 21
2.5. Descripción de los escenarios utilizados.......................................................... 22
2.6. Variables bioclimáticas utilizadas ............................................................. 25
3. Justificación .............................................................................................................. 27
4. Objetivos .................................................................................................................. 29
Principal.................................................................................................................... 29
Específicos ................................................................................................................ 30
5. Resultados
5. Literatura citada ........................................................................................................ 31
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-2011. 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 2050 y 2080, así como para los
escenarios ECHAM y el GFDL con dos horizontes, el futuro lejano y el futuro cercano con
el fin de anticipar su efecto en la distribución de los vertebrados terrestres seleccionados
.
Abstract
México is a mega diverse country, but deforestation and climate change are a threat to its
conservation. Deforestation has been quantified using the loss of the main vegetation
types, associated with the loss of biodiversity and natural habitat reduction. Global
warming has been changing climatic regimes that are impacting in different aspects of
biodiversity, for example alteration of geographic distribution ranges of species. In this
study we present possible conservation areas for endemic species, taking into account the
different climate change scenarios, and proposing priority sites for conservation
proposals. For this, ecological niche models were generated using a representative
sample of vertebrate species from Mexico, listed in the NOM-059-SEMARNAT-2011.
Actual species distribution is estimated taking into account the loss of the main
vegetation types, evaluated from the land use and vegetation map from INEGI (series 3).
Also, climate scenarios were projected to A2 and B2 scenarios for 2050 and 2080, and
also for the ECHAM and GFDL models, with two projections, near and far future in order
to anticipate its effects on the distribution of the selected species.
1. Introducción
El presente proyecto es la tercera parte de un esfuerzo a nivel nacional para poder
comprender el nivel de afectación que tiene sobre el país debido al cambio climático. El
estudio pretende conocer y analizar las modificaciones en la distribución de un grupo
selecto de especies de vertebrados endémicos a México como consecuencia del cambio
climático.
Además de la evaluación de los efectos del cambio climático, y de la misma forma que en
los estudios previos, se identificarán los sitios prioritarios de conservación para el grupo
de especies selectas.
1.1. Cambio climático y la diversidad biológica.
El cambio climático representa un reto para la conservación de la biodiversidad, pues
diversos modelos proyectan cambios en los patrones de las variables ambientales y con
ello se espera que también cambie la distribución de áreas usadas por muchas especies
(Williams et al., 2005). Para aquellas especies cuya distribución es restringida (endémicas
y microendémicas), se incrementará el riesgo de extinción, y algunas de hecho se
extinguirán por efecto directo del cambio climático (Pounds y Crump, 1990; Kiesecker et
al., 2001; Pounds, 2001).
Una de las consecuencias más importante del cambio climático es el posible
desplazamiento de los rangos de distribución de las especies y la dinámica ecológica como
consecuencia de las variaciones climáticas. Este proceso ha alertado sobre la posibilidad
de que las actuales extensiones destinadas a sostener la diversidad biológica podrían, en
el mediano plazo, dejar de cumplir la función protectora para la que fueron diseñadas
(Heller y Zavaleta, 2009). En ese sentido, las Áreas Naturales Protegidas (ANPs) en
Méxicoson la más importante y efectiva herramienta de conservación de la biodiversidad,
y representan la estrategia central de integración de la conservación y el cambio
climático.
El cambio climático entonces se suma a las amenazas hacia la biodiversidad ya existentes
tales como el cambio de uso del suelo, la fragmentación de la cobertura vegetal original, y
en general la degradación ambiental. Durante el siglo pasado, la temperatura media
global de la superficie terrestre se ha incrementado en cerca de 10C (Meehl, et al., 2007).
A nivel de la fauna los impactos del cambio climático ocurren en muchos taxa, incluyendo
cambios en la fenología, la distribución de las especies y diversos parámetros
demográficos (Parmesan, 2006; Cleland, et al., 2007; Moritz et al., 2008). Durante el
siguiente siglo, la temperatura media global se podría incrementar hasta en 40C o tal vez
más, con un incremento en la frecuencia de eventos extremos tales como ondas de calor
o tormentas y en la frecuencia y extensión de sequías o incendios forestales (Meehl,
2007; Westerling& Bryant, 2008; Krawachuk eta al., 2009). Si la tasa de cambio excede a
la capacidad de respuesta biológica y en particular a la capacidad de las poblaciones de
especies para migrar o bien para ser capaces de tener las modificaciones necesarias para
sobrevivir, se tendrán consecuencias profundas en la distribución de las especies, la
estructura de las comunidades o la función de ecosistemas.
1.2. Problemática de los instrumentos de conservación frente al cambio.
Una de las herramientas más importantes dentro de la conservación de la biodiversidad
para estudiar los efectos del cambio climático, es la posibilidad de modelar la distribución
de diferentes especies en condiciones actuales y de cambio de las condiciones en relación
al clima, el suelo, y las diferentes variables ambientales (Edith y Leathwick, 2009). Esta
aproximación puede permitir conocer aquellas especies en riesgo debido al cambio
climático y las áreas geográficas donde pueden ocurrir más alteraciones en su
biodiversidad en términos de riqueza de especies y su composición (Thuiller et al., 2005;
Williams et al., 2005; Loarie et al., 2008; Franklin, 2010; Elith et al., 2011).
En algunos casos los modelos pueden indicar aquellas Áreas Protegidas que no son ya
capaces de mantener poblaciones viables de especies clave, posiblemente justamente
aquellas especies para las cuales fueron creadas dichas reservas (Araujo et al., 2004).
Aunque los modelos de distribución de especies cuentan con algunas limitaciones en
particular con respecto a la forma de evaluarse, los datos con los cuales son generados y
la preparación de los mismos (Guisan et al., 1998), los modelos de distribución han sido
de gran ayuda para conocer la distribución de las especies.
Por otra parte, la disminución o el desplazamiento geográfico de las áreas de distribución
de algunas especies pueden ayudar a identificar nuevos sitios prioritarios de conservación
(Loarie et al., 2008; Illoldi, 2012).
Es así que dada la confirmación del cambio climático como una de las principales
amenazas para la diversidad biológica (Kerr y Packer 1998; Buckley y Roughgarden, 2004;
Thomas, et al., 2004; Jetz et al., 2007; Malcolm et al., 2006; Moritz et al., 2008; Karsh y
MacIver, 2010; Rosenzweig et al., 2008; Beever y Belant, 2012), se ha hecho necesario
implementar diversas medidas de adaptación y mitigación a nivel internacional y local
(Cahill et al., 2012), desarrolladas a partir de diferentes análisis de vulnerabilidad con
métodos diversos.
En ese sentido los diversos esfuerzos de conservación se pueden enfocar, por ejemplo, en
aumentar la capacidad de protección de las diferentes Áreas Protegidas ya existentes, un
mejor manejo de las mismas y en general en implementar las medidas necesarias para
minimizar los efectos del cambio climático en la biodiversidad y en los servicios
ecosistémicos (Heller& Zavaleta, 2009; Lawler et al., 2010).
1.3. Dimensión climática en el diseño instrumentos de conservación
El uso de variables climáticas para modelar la distribución de las especies presenta dos
retos principales. El primero es que diferentes especies muestran respuestas distintas,
características a sí mismas. Aun y cuando es posible modelar de una manera precisa, y de
la misma forma si fuese posible modelar las respuestas biológicas de cada especie, se
vuelve extremadamente complejo el analizar e integrar las proyecciones para cientos o
miles de especies y poder distinguir de que manera ese cúmulo de información puede ser
utilizado, por sí solo, como una herramienta de conservación.
El segundo punto es que los modelos tienen cierto nivel de incertidumbre de manera que
se complica en algunas ocasiones su uso con fines de conservación.
Pueden existir diferentes tipos de incertidumbre asociados a la falta de conocimiento
acerca de la distribución actual de las especies, los mecanismos en si que causan dichas
distribuciones, las posibilidades de los cambios en el clima futuro, y por lo tanto el
proyectar la distribución de las especies a dichos escenarios futuros (Elith&Leathwick,
2009). Con todas estas consideraciones, el modelaje de la distribución de las especies es
una herramienta muy importante y efectiva para predecir los desplazamientos de las
distribuciones de múltiples especies aun y cuando se trate de taxa como aves o mariposas
(Kharouba et al., 2009; Tingley, 2009).
Por su parte, la planeación sistemática de la conservación (Margules&Pressey, 2000) se
practica ya de manera común alrededor del mundo tanto a niveles locales como
regionales o nacionales y en algunos casos es una práctica requerida u obligatoria en
tratados internacionales (Groves, 2003). El objetivo principal de esta estrategia es que las
sociedades tengan un plan para que dentro de su desarrollo urbano, de la conversión de
tierras a la agricultura, de la extracción de recursos, dentro del desarrollo de su
infraestructura y en otras actividades que modifiquen los patrones y procesos de
ecosistemas naturales se identifiquen aquellos sitios más importantes de ser
incorporados a planes de conservación de la biodiversidad y de hábitats críticos para la
sobrevivencia de distintas especies.
A medida que las emisiones de gases invernadero se han incrementado en la última
década (Raupach et al., 2007; LeQuere et al., 2009; Manning et al., 2010) existe la urgente
necesidad de desarrollar distintas herramientas para la conservación de la biodiversidad
de frente a la alteración del clima. Aunque los primeros esfuerzos de conservación se
enfocaron en el nivel específico, de comunidades o de ecosistemas, actualmente se trata
de incorporar procesos ecológicos y aun servicios ecosistémicos a dichos esfuerzos (Egoh
et al., 2007).
En adelante va ser fundamental establecer estrategias de conservación, en donde se
incorporen las proyecciones de CC.
1.4 Software usado para elaborar modelaciones y proyecciones.
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-059-SEMARNAT-2001), bajo
un status de riesgo, amenazada y/o en peligro de extinción, (2) que fueran endémicas a la
región y (3) que tuvieran más de 10 localidades de colecta. Las especies seleccionadas se
presentan en la Tabla1. 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 vertebrados
en México.
Los modelos (en formato ascii) generados a través del programa MaxEnt se exportarán
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 (con 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 establecerán metas definidas de representación, es decir, el
mínimo número de veces que un estimador debe ser representado en las celdas
seleccionadas, el cual es calculado como un porcentaje del total del área de presencia de
la especie. Para el caso del presente análisis, se seleccionarán dos metas diferentes
debido a las características de las especies, es decir, por tratarse todas ellas de especies
endémicas e incluidas en la NOM. Al mismo tiempo, se puede seleccionar el área total
que se requiere conservar.
1.5 Descripción de los Escenarios de cambio climático utilizados.
Los escenarios de cambio climático se definen como una descripción consistente y
plausible de un posible estado climático futuro, basada en un conjunto, internamente
coherente, de relaciones climatológicas. (Moss, et al., 2010)
El objetivo principal de este proyecto se basa en una comparativa del desempeño de los
diferentes escenarios de cambio climático que se encuentran disponibles para México;
esto basados en la proyección de la distribución de especies de vertebrados terrestres
endémicos a cada una de las regiones de interés.
En el contexto de los escenarios de cambio climático, es importante ser congruentes con
las variables que se usaron en los escenarios A2 y B2 (2020, 2050 y 2080) del proyecto de
2012, esta congruencia se basa en tres consideraciones:
Usar las mismas variables para los tres tipos de escenarios:
A2 y B2;
RCPs 4.5 y 8.5 basados en ECHAM – GFDL;
RCPs 4.5 y 8.5 basados en REA.
Usar el mismo intervalo de tiempo para la integración de las variables, las
alternativas son:
Promedio diario,
Promedio mensual,
Promedio anual.
Usar los mismos valores de expresión de las variables:
A2 y B2, expresión de variable por definir,
RCPs 4.5 y 8.5 basados en ECHAM – GFDL, están expresados en
"valor total de la variable":
"promedio actual" + "incremento del escenario" = 30.79999 en su valor máximo
(GFDL - Lejano - RCP 8.5)
RCPs 4.5 y 8.5 basados en REA, expresados en "valor del cambio de
la variable":
"escenario climático" - "promedio actual" = 5.54 en su valor máximo
(Lejano - RCP 8.5)
Una vez que estén definidos los aspectos arriba enlistados, para cada uno de los tres
grupos de escenarios que contempla el proyecto, será posible hacer una comparativa en
términos de equivalencias, lo que nos permitirá estimar el desempeño de los escenarios
para la proyección de las especies de vertebrados terrestres que se enlistan más adelante.
1.6. Ventajas y limitaciones
Los escenarios de cambio climático no son pronósticos, sino que se construyen para ser
utilizados de forma explícita en la investigación de las consecuencias potenciales del
cambio climático antropogénico, y que sirve a menudo de insumo para las simulaciones
de los impactos. (Moss, et al., 2010)
2. Antecedentes
2.1. Estudios previos
Durante el año 2012, se llevó a cabo un estudio denominado “Identificación de áreas
prioritarias para la conservación y su conectividad bajo diferentes escenarios de cambio
climático: base para el diseño de áreas naturales protegidas” que se proyectaron en dos
regiones, El Altiplano y la Faja Transvolcánica 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. En el presente estudio se incluirá la Región de la planicie Costera del Golfo
de México y se llevará a cabo un análisis comparativo entre los escenarios utilizados
anteriormente A2 (escenario severo ó “pesimista”) y B2 (escenario conservador ó “no
pesimista”) y dos de los nuevos escenarios propuestos en septiembre del 2013 por el
IPCC, el modelo climático ECHAM y el GFDL con dos horizontes el futuro lejano y el futuro
cercano, a fin de conocer si existen diferencias en las potenciales áreas de distribución de
las especies.
2.2. Método de trabajo
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-059-SEMARNAT-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. Una de las bondades de
utilizar 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 que se modelan en este proyecto.
2.3. Descripción general de las regiones de trabajo.
Durante el año 2012, se llevó a cabo un estudio denominado “Identificación de áreas
prioritarias para la conservación y su conectividad bajo diferentes escenarios de cambio
climático: base para el diseño de áreas naturales protegidas”, en el que se proyectaron
en dos regiones -el Altiplano y la Faja Transvolcánica-, 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. En el presente estudio se incluirá la Región de la planicie Costera
del Golfo de México y se llevará a cabo un análisis comparativo entre los escenarios
utilizados anteriormente A2 y B2 y dos de los nuevos escenarios propuestos en
septiembre del 2013 por el IPCC el modelo climático ECHAM y el GFDL con dos horizontes
el futuro lejano y el futuro cercano, a fin de conocer si existen diferencias en las
potenciales áreas de distribución de las especies.
Los planes nacionales de acción ante el cambio climático deben enfocarse al desarrollo de
actividades de mitigación de acuerdo con diferentes escenarios de cambio climático.
Dichos planes deben basarse en el principio precautorio y asegurar la funcionalidad y
conectividad, mediante corredores biológicos, de las áreas naturales protegidas ya
establecidas y, en dado caso, considerar la posibilidad de extender su cobertura e integrar
otros instrumentos de conservación que se encuentren próximos espacialmente, como es
el caso de las reservas comunitarias, las Áreas Naturales Protegidas Privadas, las
voluntarias, entre otras. Asimismo, como parte de una estrategia integral de conservación
es necesario decretar nuevas áreas naturales protegidas en áreas seleccionadas utilizando
criterios de cambio climático, esto con el fin de que a largo plazo se pueda proteger la
biodiversidad, conservar los ecosistemas más representativos, mantener la integridad
ecológica y la conectividad (Thomassen, et. al., 2010).
Una red de áreas naturales protegidas puede ser el mejor amortiguador del efecto del
cambio climático en la biodiversidad. Al respecto, una serie de recomendaciones han sido
sugeridas por diversos autores (Araujo & Rahbek, 2006).
Para diseñar una red de áreas naturales protegidas existe la necesidad de identificar los
hábitats críticos del futuro: ¿a dónde es probable que se muevan las especies?, ¿cambiará
la ruta de migración de algunas aves, mariposas, mamíferos o este fenómeno se
detendrá?, ¿el cambio de precipitación fomentará la creación de nuevos pantanos?, ¿el
aumento en el nivel del mar abrirá nuevos hábitats para el desarrollo de la biodiversidad?,
estas y otras preguntas se plantean y llevan a comparar el ahora y el después,
permitiendo ampliar los criterios de conservación in situ y ex situ y renovar el
pensamiento en cuanto a la planificación de la conservación.
Con base en lo antes mencionado, es evidente que los nuevos retos en materia de
conservación de la diversidad biológica ante el cambio climático implicarán el desarrollo
de metodologías para diseñar áreas naturales protegidas bajo diferentes escenarios,
debido a que el cambio climático podría provocar el desplazamiento de las especies e
incluso de los ecosistemas, de manera que en un futuro no muy lejano, podríamos
presenciar cómo el patrimonio natural que deseamos proteger “abandona” las áreas
destinadas para tal fin.
2.4. Especies de vertebrados terrestres usados en el estudio
A continuación se detalla la primera parte de la lista de especies que se utilizará en este
estudio, que corresponde la las especies presentes en la Región del Golfo de México. Las
listas de especies para las otras regiones se encuentran en el proyecto “Identificación de
áreas prioritarias para la conservación y su conectividad bajo diferentes escenarios de
cambio climático: base para el diseño de áreas naturales protegidas”
Lista de especies de anfibios NOM
Ambystoma amblycephalum
Bolitoglossa macrinii
Bolitoglossa platydactyla
Bolitoglossa veracrucis
Chiropterotriton arboreus
Chiropterotriton chiropterus
Chiropterotriton chondrostega
Chiropterotriton dimidiatus
Chiropterotriton lavae
Chiropterotriton mosaueri
Chiropterotriton multidentatus
Craugastor berkenbuschii
Duellmanohyla chamulae
Duellmanohyla ignicolor
Eleutherodactylus angustidigitorum
Eleutherodactylus dennisi
Eleutherodactylus dixoni
Eleutherodactylus megalotympa
Hyla plicata
Incilius cristatus
Lineatriton lineolus
Plectrohyla acanthodes
Pseudoeurycea altamontana
Pseudoeurycea belli
Pseudoeurycea cochranae
Pseudoeurycea firscheini
Pseudoeurycea gadovi
Pseudoeurycea juarezi
Pseudoeurycea leprosa
Pseudoeurycea melanomolga
Pseudoeurycea nigromaculata
Pseudoeurycea praecellens
Pseudoeurycea scandens
Pseudoeurycea smithi
Pseudoeurycea unguidentis
Pseudoeurycea werleri
Rana brownorum
Rana johni
Rana montezumae
Rana pueblae
Rana pustulosa
Rana sierramadrensis
Rana tlaloci
Thorius dubitus
Thorius macdougalli
Thorius narisovalis
Thorius pennatulus
Thorius pulmonaris
Thorius schmidti
Thorius spilogaster
Thorius troglodytes
Lista de especies de aves NOM
Aimophila notosticta
Amazona finschi
Campylopterus excellens
Cyanolyca mirabilis
Cyanolyca nana
Dendrortyx barbatus
Dendrortyx macroura
Doricha eliza
Eupherusa poliocerca
Geothlypis speciosa
Geotrygon carrikeri
Glaucidium sanchezi
Hylorchilus sumichrasti
Vireo nelsoni
Lista de especies de mamífero NOM
Cryptotis magna
Dipodomys phillipsii
Geomys tropicalis
Lepus flavigularis
Megasorex gigas
Microtus oaxacensis
Microtus quasiater
Microtus umbrosus
Orthogeomys lanius
Peromyscus bullatus
Peromyscus mekisturus
Peromyscus zarhynchus
Procyon insularis
Rheomys mexicanus
Romerolagus diazi
Sciurus oculatus
Sorex macrodon
Sorexs clateri
Sorexs tizodon
Spilogale pygmaea
Sylvilagus insonus
Tylomys bullaris
Tylomys tumbalensis
2.5. Descripción de los escenarios utilizados
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 serán 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 cuenta con un grupo
de modelos de escenarios de cambio climático, llamado Specia Reporton Emisión
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 considera 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 (Marguleset 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; Garsonet al. 2002; Kelleyet 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 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 (Sarkaret 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 (Sarkaret 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
(Kelleyet al. 2002; Sarkaret 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).
2.6. Variables bioclimáticas utilizadas
Se utilizarán 19 variables ambientales a resolución de 0.01º x 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 considera el hábitat
natural remanente dentro de la proyección de la distribución potencial, con base en la
Serie III del INEGI (www.inegi.gob.mx); es decir, las áreas que solamente contengan
hábitat natural remanente dentro de la distribución potencial, se considera como la
distribución actual de las especies. Es decir, 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 son: 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 UnitedStates
Geological Service (http://edcdaac.usgs.gov/gtopo30/hydro/), dando un total de 19
variables ambientales.
Distribución de especies bajo escenarios de cambio climático A2 y B2
Las distribuciones de las especies endémicas de vertebrados terrestres seleccionadas
serán proyectadas en cuatro periodos de tiempo (actual, 2020, 2050 y 2080). Para cada
especie, se generan 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 exportan
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 pueden establecer metas 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 estima como meta el 10% de la
distribución potencial de cada una de las especies endémicas.
2.7. Software utilizado
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-059-SEMARNAT-2001), bajo
un status de riesgo, amenazada y/o en peligro de extinción, (2) que fueran endémicas a la
región y (3) que tuvieran más de 10 localidades de colecta. Las especies seleccionadas se
presentan en la Tabla1. 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 vertebrados
en México.
Los modelos (en formato ascii) generados a través del programa MaxEnt se exportarán
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 (con 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 establecerán metas definidas de representación, es decir, el
mínimo número de veces que un estimador debe ser representado en las celdas
seleccionadas, el cual es calculado como un porcentaje del total del área de presencia de
la especie. Para el caso del presente análisis, se seleccionarán dos metas diferentes
debido a las características de las especies, es decir, por tratarse todas ellas de especies
endémicas e incluidas en la NOM. Al mismo tiempo, se puede seleccionar el área total
que se requiere conservar.
3. Justificación
Durante el año 2012, se llevó a cabo un estudio denominado “Identificación de áreas
prioritarias para la conservación y su conectividad bajo diferentes escenarios de cambio
climático: base para el diseño de áreas naturales protegidas”, en el que se proyectaron
en dos regiones -el Altiplano y la Faja Transvolcánica-, 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. En el presente estudio se incluirá la Región de la planicie Costera
del Golfo de México y se llevará a cabo un análisis comparativo entre los escenarios
utilizados anteriormente A2 y B2 y dos de los nuevos escenarios propuestos en
septiembre del 2013 por el IPCC el modelo climático ECHAM y el GFDL con dos horizontes
el futuro lejano y el futuro cercano, a fin de conocer si existen diferencias en las
potenciales áreas de distribución de las especies.
Los planes nacionales de acción ante el cambio climático deben enfocarse al desarrollo de
actividades de mitigación de acuerdo con diferentes escenarios de cambio climático.
Dichos planes deben basarse en el principio precautorio y asegurar la funcionalidad y
conectividad, mediante corredores biológicos, de las áreas naturales protegidas ya
establecidas y, en dado caso, considerar la posibilidad de extender su cobertura e integrar
otros instrumentos de conservación que se encuentren próximos espacialmente, como es
el caso de las reservas comunitarias, las Áreas Naturales Protegidas Privadas, las
voluntarias, entre otras. Asimismo, como parte de una estrategia integral de conservación
es necesario decretar nuevas áreas naturales protegidas en áreas seleccionadas utilizando
criterios de cambio climático, esto con el fin de que a largo plazo se pueda proteger la
biodiversidad, conservar los ecosistemas más representativos, mantener la integridad
ecológica y la conectividad (Thomassen, et. al., 2010).
Una red de áreas naturales protegidas puede ser el mejor amortiguador del efecto del
cambio climático en la biodiversidad. Al respecto, una serie de recomendaciones han sido
sugeridas por diversos autores (Araujo & Rahbek, 2006).
Para diseñar una red de áreas naturales protegidas existe la necesidad de identificar los
hábitats críticos del futuro: ¿a dónde es probable que se muevan las especies?, ¿cambiará
la ruta de migración de algunas aves, mariposas, mamíferos o este fenómeno se
detendrá?, ¿el cambio de precipitación fomentará la creación de nuevos pantanos?, ¿el
aumento en el nivel del mar abrirá nuevos hábitats para el desarrollo de la biodiversidad?,
estas y otras preguntas se plantean y llevan a comparar el ahora y el después,
permitiendo ampliar los criterios de conservación in situ y ex situ y renovar el
pensamiento en cuanto a la planificación de la conservación.
Con base en lo antes mencionado, es evidente que los nuevos retos en materia de
conservación de la diversidad biológica ante el cambio climático implicarán el desarrollo
de metodologías para diseñar áreas naturales protegidas bajo diferentes escenarios,
debido a que el cambio climático podría provocar el desplazamiento de las especies e
incluso de los ecosistemas, de manera que en un futuro no muy lejano, podríamos
presenciar cómo el patrimonio natural que deseamos proteger “abandona” las áreas
destinadas para tal fin.
4. Objetivos
Principal
Utilizar los nuevos escenarios de cambio climático para México (ECHAM y el GFDL, IPCC
2013) a dos horizontes, el futuro lejano y el futuro cercano para Modelado de Nicho
Ecológico (MNE) con la finalidad de identificar áreas prioritarias para la conservación de
vertebrados terrestres endémicos y su conectividad en tres áreas de México, Altiplano
México, Faja Volcánica Transmexicana y Planicie costera del Golfo de México y comparar
estas áreas con las identificadas en el estudio “Identificación de áreas prioritarias para la
conservación y su conectividad bajo diferentes escenarios de cambio climático: base para
el diseño de áreas naturales protegidas” del 2012 con la finalidad de conocer si existen
diferencias significativas.
Específicos
Usar especies de vertebrados listadas en la NOM-059-SEMARNAT-2010, que sean
endémicas a las regiones en estudio y que tengan más de 10 registros de colecta.
Usar para la proyección del nicho ecológico los escenarios ECHAM, el GFDL y ponderados
(REA) con dos horizontes, el futuro lejano y el futuro cercano.
Identificar las áreas naturales protegidas (ANP) decretadas en cada una de las regiones de
interés. (Mapa 1).
Identificar, en las tres regiones, las áreas que pueden ser de interés para la conservación
con base en las modelaciones del nicho y sus proyecciones a futuro utilizando los
escenarios ECHAM, el GFDL y ponderados (REA) con dos horizontes, el futuro lejano y el
futuro cercano.
Comparar las áreas de interés para la conservación identificadas en las proyecciones
resultado del uso de los escenarios ECHAM, GFDL y ponderados (REA) con dos horizontes,
el futuro lejano y el futuro cercano con las áreas de interés para la conservación que
resultaron de los anteriores escenarios A2 y B2. (Estos resultados serán proporcionados
por la Dirección de Conservación de los Ecosistemas)
Identificar áreas de conectividad biológica entre las regiones incluidas en este estudio y
entre las ANP decretadas utilizando los escenarios ECHAM, GFDL y ponderados (REA) con
dos horizontes, el futuro lejano y el futuro cercano.
5. Resultados
Descripción de resultados, de las proyecciones de la distribución de
vertebrados terrestres en la Planicie Costera del Golfo de México
utilizando los escenarios A2 y B2
Se modelaron las distribuciones de 245 especies endémicas de vertebrados terrestres en
total, 77 para el Altiplano Mexicano y 88 para la Faja Transvolcánica (FVT) y 88 para la
Planicie del Golfo de México 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; 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).
Descripción y modelos de las proyecciones de la distribución de vertebrados
terrestres de las tres regiones del país seleccionadas (Altiplano, Faja Volcánica
Transmexicana (FVT) y Planicie Costera del Golfo de México) la distribución del
nicho ecológico de las especies seleccionadas al futuro cercano y futuro lejano
usando escenarios ECHAM, GFDL y ponderados (REA).
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
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.
Mapas de las áreas prioritarias para la conservación y de las propuestas para la
conectividad.
Mapas resaltando las diferencias, en caso de existir, entre los nuevos escenarios de
Cambio climático y los anteriores.
Discusión
Análisis de lo observado en los mapas de la sección resultados.
En Veracruz confluyen cuatro provincias biogeográficas. La más extensa, cubriendo
aproximadamente el 80 % de la superficie total del estado, es la del Golfo de México que
abarca las zonas bajas de la Planicie Costera. En la parte central confluyen el sur de la
provincia de la Sierra Madre Oriental, el norte de la Sierra Madre del Sur y el extremo
oeste del Eje Neovolcánico Transversal (Morrone, 2001; Morrone, et al., 2002; Morrone,
2005).
Entre los grupos de fauna que han sido más estudiados por su respuesta rápida al CC
están las aves (Crick 2004, Sekercioglu et al. 2008). La gran cantidad de estudios se debe a
que, comparado con otros grupos biológicos, se ha acumulado gran cantidad de
conocimiento sobre ellas en los últimos 300 años. Entre estos aspectos están sus periodos
de migración y anidación, sus tamaños poblacionales, la distancia que migran y su
distribución (e. g., Crick 2004, Parmesan 2006, Peterson et al. 2010). Las aves pueden ser
usadas en la evaluación de los efectos de cambios de la calidad de su hábitat debido a los
cambios en los patrones de temperatura y precipitación (Bock y Zach 2004), pues
permiten monitorear el efecto del CC en ecosistemas naturales o con influencia humana.
Si las aves son perturbadas negativamente por el CC, esto afectará a los humanos, directa
o indirectamente debido a que las aves son proveedoras de servicios ecosistémicos tales
como la polinización, dispersión de semillas, control de plagas, entre otros. Por ejemplo,
se ha calculado que las aves que consumen néctar polinizan cerca del 15% de las plantas
en muchos sitios, y que las aves que consumen insectos pueden controlar entre el 20 y
70% de las poblaciones de invertebrados y reducir hasta en 10% las plagas de cultivos
(Sekercioglu 2006).
Anfibios. Veracruz, es la tercera entidad de la República con mayor riqueza de especies de
anfibios, sólo superado por Oaxaca y Chiapas (Flores-Villela y Canseco- Márquez, 2004). A
pesar de su gran riqueza, los anfibios son, quizá, el grupo de vertebrados menos conocido
desde el punto de vista biológico y ecológico debido, en parte, a sus peculiares hábitos y a
que, comparativamente, existen menos estudiosos de este grupo a nivel nacional e
internacional.
Por otro lado, en los últimos años los científicos y conservacionistas han alertado sobre
los problemas de conservación que enfrentan los anfibios en diversas regiones del
planeta. Estos problemas están relacionados principalmente con la pérdida de su hábitat,
la incidencia de enfermedades infecciosas, el calentamiento global y la contaminación. En
México, por ejemplo, se estima que poco más de la mitad de las especies registradas
(372) están amenazadas o con problemas de conservación (Young et al., 2004). Una
porción importante de esas especies se distribuye exclusivamente en Veracruz.
El estado se ha dividido en tres regiones que coinciden con los distritos faunísticos para
reptiles y mamíferos. La región norte, abarca desde el extremo norte del estado hasta el
paralelo 20º 00’, que corresponde al 34 % de la superficie del estado. El centro de
Veracruz, abarca desde el límite meridional de la zona norte hasta el meridiano 95°30' (36
% de la superficie del estado). Finalmente el sur se extiende desde el extremo sur de la
entidad hasta el meridiano 95°30', y corresponde al 30 % de la superficie del estado
(Pelcastre y Flores-Villela, 1992).
La región con mayor número de especies de anfibios es el centro, con 77 especies (80.2
%), donde las salamandras son más y le siguen los anuros.
Por otro lado, en la región sur se han registrado 46 especies (47.9 %) y en la norte 24
especies (25 %). Algunas especies son exclusivas de la porción norte, por ejemplo Siren
intermedia, Notophthalmus meridionalis, Chiropterotriton terrestris, Lithobates
catesbeianus e Hyla arenicolor.
Reptiles. Veracruz se considera uno de los estados más importantes para el sostenimiento
de la diversidad de reptiles en el país. Esto se debe, principalmente, a la gran variedad de
climas y suelos que posee y al hecho de estar representados casi todos los tipos de
vegetación que existen en México. Además, comparte con el estado de Puebla la
montaña más alta que ocurre en el país, el Pico de Orizaba, por lo cual la diversidad de
ecosistemas y por ende de reptiles, se distribuyen desde el nivel del mar hasta cerca de
los 4 000 msnm. En el estado han sido consideradas como áreas importantes de
endemismos, el norte del Golfo de México, que comprende de los 0 a los 3 500 msnm.
Otra área es el centro de Veracruz, que comprende desde Misantla hasta la altura de
Texistepec y va de los 0 a los 5 610 metros de altitud, donde se incluye el Pico de Orizaba.
Se ha considerado también importante el sur de Veracruz, que abarca la costa sur del
Golfo de México, desde Alvarado hasta Cárdenas, Tabasco, con altitudes de los 0 a los 2
000 msnm. Aquí se incluyen Los Tuxtlas, Laguna del Ostión y humedales del Papaloapan.
Al parecer, las zonas con mayor riqueza de reptiles en Veracruz se sitúan en las porciones
centro y sur del estado. Sin embargo, es probable que esta riqueza esté asociada con el
número de colectas o estudios realizados en cada región. Por ejemplo, uno de los sitios
considerados de alta diversidad es la región de Los Tuxtlas, que coincidentemente es
también una de las zonas más estudiadas y conocidas del estado en cuanto a reptiles se
refiere (Pérez-Higareda et al., 2007).
De todas las áreas encontradas por el análisis, sólo tres poseen porcentajes de cobertura
vegetal que, de acuerdo con la cartografía, tienen 60 % o más de la vegetación original:
Río Blanco-Ciudad Mendoza (61 % de su vegetación conservada), Los Tuxtlas (64 %), La
Chinantla (87 %) y Las Choapas (94 %). Todas estas áreas están ubicadas del centro del
estado hacia el sur. De éstas sólo dos caen en Áreas Naturales Protegidas (ANP’s); Los
Tuxtlas, la cual abarca la Reserva de la Biosfera Los Tuxtlas e incluye a la Estación de
Biología Tropical de Los Tuxtlas de la UNAM. La otra es el Parque Nacional Cañón de Río
Blanco. Dos ANP’s más tienen sus límites colindantes con dos de las áreas de endemismo
encontradas en este estudio, son los parques nacionales, Cofre de Perote y Pico de
Orizaba.
El conocimiento de la herpetofauna de la región de Los Tuxtlas nos permite afirmar que
es una zona con alto endemismo (Vogt et al., 1997) y con una gran riqueza biológica
(véase González Soriano et al., 1997).
Esfuerzos para la conservación. Una de las mejores estrategias para la conservación de los
recursos es la creación de espacios naturales protegidos. El estado de Veracruz, cuenta
actualmente con 62 zonas de conservación, en diversas categorías, 14 decretadas por la
federación, nueve sitios Ramsar, 17 decretadas por el gobierno estatal y 22 áreas privadas
de conservación. El conocimiento de reptiles en estas áreas es limitado, si bien puede
decirse que existen listados en los pocos planes de manejo publicados de las áreas por la
Coordinación General de Medio Ambiente a través de la Secretaría de Desarrollo Social y
medio Ambiente de Gobierno del Estado de Veracruz, esa información debe ser tomada
con reserva debido a que la mayoría de estos programas hace mención a la diversidad de
reptiles, aunque de forma potencial. Está bien documentado que los anfibios y los
reptiles, especialmente los primeros, son vulnerables a la fragmentación debido al cambio
de uso de suelo, contaminación, introducción de especies exóticas, entre otros factores
(Pough et al., 1998; Price et al., 2000; Gibbons et al., 2000). Además, estos factores
pueden actuar de manera sinérgica con el cambio climático global, lo cual podría
ocasionar la extinción local de muchas poblaciones, poner en peligro la viabilidad de las
poblaciones, con su consecuente desaparición (Jiang y Morin, 2004). Para poder sugerir el
establecimiento de áreas protegidas en zonas poco perturbadas, sería necesario
documentar la existencia de las especies clave a proteger adecuadamente y poder
proponer medidas de conservación.
Además, es absolutamente imprescindible hacer inventarios y monitoreos de las especies,
registrando las que no se encuentran (y que deberían estar) en localidades que tienen
alto endemismo y riqueza histórica, como las que se han encontrado en el presente
análisis. Incluso en las áreas de baja y media vulnerabilidad para poder establecer su
viabilidad y su estatus en la conservación en el largo plazo.
El estado de Veracruz tiene muchas zonas biológicamente importantes en donde habita
una gran cantidad de especies endémicas de anfibios y reptiles.
Desafortunadamente, la mayoría de estas áreas presentan una alta vulnerabilidad, debido
a que presenta pérdida de su cobertura vegetal mayor al 75 %, tendencias de crecimiento
poblacional elevado y, por lo tanto, altas amenazas de una fragmentación mayor.
Aves. Veracruz es uno de los estados con mayor diversidad de aves del país, con 717
especies. Además de tener una gran diversidad, el estado es de vital importancia para la
conservación de las aves en México, ya que su avifauna representa más del 60 % del total
de las especies del país. Las aves migratorias en Veracruz representan una fracción
considerable de la avifauna, haciendo que la conservación de estas especies sea de
interés e importancia internacional.
Las condiciones orográficas de Veracruz, su posición geográfica lo convierten en uno de
los corredores migratorios más importantes del mundo, donde se estima cada otoño un
promedio de cuatro millones de aves rapaces migratorias que pasan por el centro de
Veracruz (Ruelas et al., 2000; Zalles y Bildstein, 2000).
De acuerdo a un análisis realizado por Ceballos et al. (2002), el 98 % de las aves de México
se encuentran en alguna de las Áreas Naturales Protegidas (ANP) del país, y señalan que
la prioridad de conservación debe enfocarse en los sitios donde se encuentran especies
endémicas y/o en peligro de extinción.
Como apoyo a la conservación de las aves y con la finalidad de cubrir los vacíos de áreas
no cubiertas por el sistema de ANP en México, se identificaron las Áreas de Importancia
para la Conservación de Aves en México (AICA), de las cuales 12 fueron ubicadas en
Veracruz (Arizmendi y Márquez-Valdelamar, 2000). Dentro de los límites de estas AICA se
encuentran especies endémicas de México citadas para Veracruz, algunas cuyas
poblaciones no están representadas en ninguna ANP.
Como se ha referido antes, en el estado se han reportado 31 especies de aves endémicas
al territorio mexicano, dentro de éstas, existen algunas que son de especial interés debido
a que sus poblaciones se encuentran amenazadas y se les suma un rango de distribución
restringido. Para estas especies, su conservación depende fundamentalmente de acciones
inmediatas a nivel local que involucren a distintos sectores sociales y gubernamentales. El
efecto del CC sobre una especie de ave podría ser entendido mejor si se consideran
escalas de análisis a una resolución fina (Peterson et al. 2010). Esto es debido a que
comúnmente en unidades de análisis de ~50 km de resolución se asume que el clima es
homogéneo en el paisaje; esto impide identificar microrefugios donde las especies
pueden persistir a pesar del CC (Ashcroft et al. 2009). En este sentido, cobra relevancia el
hacer estudios a resolución más fina y a nivel país ya que esta información podría ayudar
a conservar mejor la avifauna y sus servicios ambientales a este nivel.
Mamíferos. La diversidad mastofaunística de Veracruz está representada, en la
actualidad, por 192 especies, uno de los tres valores más altos registrados para los
estados de la República Mexicana, reconocida por su megadiversidad. El recambio de
especies entre los diferentes sitios del estado de Veracruz (diversidad gamma) de los
mamíferos concuerda con lo reportado para el país, las regiones propuestas en el estudio
presentan valores similares de riqueza de especies, pero el recambio encontrado entre
ellas es alto (Rodríguez et al., 2003).
El diverso y exuberante paisaje de Veracruz se ha convertido en un escenario dominado
por abundantes terrenos agrícolas y ganaderos. De acuerdo con datos del reciente
Inventario Forestal Nacional (Semarnat, 2001), los pastizales inducidos y cultivados
cubren 47.1 % de la superficie de Veracruz, en tanto que el área destinada a las
actividades agrícolas abarca el 29.7 % del estado. Por otro lado, los asentamientos
humanos ocupan una superficie equivalente al 1.1 % del territorio estatal. En conjunto, el
área ganadera, agrícola y urbana comprende actualmente el 77.9 % del territorio
veracruzano. Esta transformación de los ambientes naturales ha significado la eliminación
o la reducción de gran parte del hábitat disponible para la fauna silvestre, ocasionando
que los rangos de distribución de la mayoría de las especies de mamíferos en Veracruz
hayan cambiado dramáticamente con respecto a sus patrones de distribución histórica,
como lo mostraba Hall (1981).
Es importante resaltar que las zonas en las que existen áreas naturales protegidas, la
deforestación es más baja que en aquellas donde no existe ningún tipo de protección. Por
lo cual, una estrategia de conservación sería la de impulsar la creación de reservas o
parques naturales y corredores biológicos que den paso a la interconexión entre áreas,
que permitan la variabilidad genética de las especies, de la cual depende, en gran medida
la persistencia de las mismas. En los resultados de este análisis se identificaron dos zonas:
La Chinantla y Las Choapas, con un gran potencial de conservación, para anfibios, reptiles,
y probablemente otros grupos de vertebrados.
Balance general de los efectos potenciales del cambio climático en las especies.
Se sabe que el cambio en el uso del suelo, la eutroficación de cuerpos de agua son
algunos de los fenómenos más importantes en los cambios de la biodiversidad y se estima
que así siga en el transcurso del siglo en curso
Se han desarrollado escenarios de cambio climático que contemplan un desarrollo
socioeconómico con bajas emisiones de gases de efecto invernadero y con poco impacto
en sobre la biodiversidad comparado con estudios previos, pero son coherentes con las
restricciones que se conocen para llegar a las metas económicas, de uso de recursos y de
desarrollo humano. Dichos escenarios optimistas requieren cambios fundamentales en
los paradigmas de desarrollo.
Se modelaron proyecciones que permitan estimar los cambios las distribuciones de las
especies y el impacto del uso del suelo y el cambio climático combinados y cuyo resultado
demostró cambios significativos en la distribución y abundancia de las especies. Muchas
de estas transformaciones en la biodiversidad pueden ser consecuencias de grandes y
visibles modificaciones de los ecosistemas tales como la extensa conversión de las selvas
tropicales a pastizales y campos de cultivo, y otro tipo de modificaciones debidas al
cambio climático. Se estima que algunas especies aumentará o ampliarán su distribución,
pero la abundancia o el área de distribución de otras podrá disminuir. Esto podrá
ocasionar un aumento importante en el riesgo de extinción especialmente a nivel local.
Los cambios observados son muy distintos tanto desde el punto de vista espacial como
entre grupos taxonómicos, de tal forma que aún pérdidas moderadas de especies a nivel
regional, pueden tener consecuencias a nivel local, tanto para grupos de especies
funcionales o para un conjunto de especies vulnerables. Se espera que los impactos más
fuertes se deriven en la pérdida de especies y hábitats en las selvas tropicales en la región
costera de Veracruz.
La implementación de diferentes medidas socioeconómicas, sus efectos en los ciclos
biogeoquímicos mundiales y las consecuencias e implicaciones a nivel climático, provocan
una aceleración en las transformaciones en la, por lo que se vuelve necesario que se
tomen las medidas para la adaptación y mitigación, antes de que los impactos en la
modificación de la biodiversidad sean irreversibles.
Diferencias y coincidencias de las áreas de interés para la conservación usando
diferentes tipos de escenarios de cambio climático.
Los escenarios de cambio climático son pronósticos de cambios plausibles en el clima. Son
utilizados para comprender lo que las consecuencias del cambio climático pueden
significar. También pueden ser utilizados para identificar y evaluar estrategias de
adaptación.
Los escenarios de cambio climático son creados porque las predicciones sobre el cambio
del clima a escala regional muestran un alto grado de incertidumbre. Escala regional se
refiere normalmente a la escala sub-continental al nivel de país o de provincia. Aunque es
probable que finalmente las temperaturas aumenten en la mayoría de las regiones del
mundo, los cambios a escala regional de muchas otras variables clave, como la
precipitación, son inciertas para la mayoría de las regiones. Aún cuando la dirección del
cambio fuera segura o probable, existe incertidumbre acerca de la magnitud y el sentido
del cambio. Los escenarios son creados para ser utilizados como herramientas para
facilitar nuestra comprensión sobre cómo los climas regionales pueden cambiar, y para
entender cómo sistemas vulnerables pueden ser afectados por el cambio climático.
Los escenarios de cambio climático deben seguir los siguientes criterios:
1) Ser consecuentes con las influencias antropogénicas sobre el clima
2) Ser internamente consistentes; los cambios en variables relacionadas entre sí deben
tener sentido físico (Mearns et al., 2001).
Es fundamental tener presente que los escenarios de cambio climático regionales no son
predicciones sobre los cambios climáticos futuros, sino herramientas para comunicar lo
que podría suceder como resultado del cambio climático inducido por el hombre y para
facilitar la comprensión acerca de cómo diferentes sistemas podrían ser afectados por el
cambio climático.
El proceso debe empezar con la identificación de necesidades. Esto concierne a las
preguntas que están siendo cuestionadas. Normalmente, estas preguntas suelen ser
definidas por actores clave. El próximo paso es identificar cuáles son las variables
climáticas necesarias. Esto debe incluir a las variables climáticas cuyos cambios afecten a
los sistemas estudiados.
Existen varios tipos de escenarios de cambio climático. Varían desde aquellos que son
ideados y basados arbitrariamente en el juicio del experto (escenarios de cambio
climático arbitrarios) y aquellos basados en el clima pasado (escenarios de cambio
climático análogos), hasta los escenarios que se basan en la producción de un modelo
climático.
Los modelos climáticos son representaciones matemáticas del clima. Aunque existe
mucha incertidumbre acerca de estos modelos, como los modelos climáticos, éstos
permiten simular la manera en que el clima regional y global puede cambiar como
resultado de las influencias antropogénicas.
Existen modelos tanto para climas regionales como para el clima global. Los modelos para
el clima global varían desde los sencillos y unidimensionales como el MAGICC, descrito
brevemente más abajo, hasta los modelos más complejos como los de circulación general
(GCMs). Los GCMs modelan la atmósfera, el océano y las interacciones con la superficie
de la tierra. El cambio es modelado a escala regional, y estimado normalmente en
cuadrículas que representan aproximadamente varios cientos de kilómetros de ancho.
Los GCMs sólo proporcionan un promedio del cambio climático para cada cuadrícula,
aunque los climas reales puedan variar considerablemente dentro de varios cientos de
kilómetros. Los GCMs más antiguos, desarrollados hasta aproximadamente los inicios de
la década de los 90, tendían a simular las condiciones actuales y las condiciones estables
en el futuro, normalmente para la duplicación de CO2. Desde entonces, han sido
desarrollados GCMs más sofisticados que permiten la simulación de los cambios
climáticos a través del tiempo. Tales simulaciones son referidas como de desarrollo
“transitorio”. Estos modelos más nuevos son modelos “emparejados”, es decir, son
capaces de simulan la atmósfera y los océanos, así como sus interacciones. Se denominan
modelos de circulación general atmósfera-océano (AOGCMs).
Los escenarios de cambio climático requieren a menudo de una resolución más alta
(cuadrículas más pequeñas) que la que un GCMs puede proporcionar. Para desarrollar
productos de mayor resolución, los resultados del GCMs son “simplificados”, es decir, son
transformados a resultados de menor escala que las cuadrículas de GCM.
Los modelos climáticos regionales (RCMs) son los modelos de mayor resolución
enfocados a una región, normalmente a escala continental o sub-continental. Sus
cuadrículas cubren hasta 50 kilómetros o menos. Por lo tanto, son capaces de capturar
muchas características regionales que los GCMs no pueden. Sin embargo, los RCMs se
deben desarrollar con las condiciones fronterizas de los GCMs (por ejemplo, cambios en
patrones de presión, temperaturas de la superficie de mar), así que normalmente existen
RCM desarrollados para sólo unos pocos GCMs. Algunas de sus aplicaciones son para
periodos de tiempo limitados, por ejemplo, para una década simulada. La ventaja de los
RCMs es que pueden proporcionar una mejor representación espacial del cambio
climático que los GCMs, pero no pueden corregir los errores en condiciones fronterizas.
Conclusiones
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, 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.
2. Información digital:
Modelos de distribución potencial actual de y bajo escenarios de cambio
climático usando escenarios IPCC 2013. Entregar en formatos nativos
del software usado en el proyecto y en formatos shape y raster.
Mapas digitales de las distribuciones actuales y en escenarios de cambio
climático (IPCC 2013) en formato shape.
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