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TALLER DE ENTRENAMIENTO PARA GENERACION DE ESCENARIOS:
IMPACTO, VULNERABILIDAD Y ADAPTACIÓN AL CAMBIO CLIMÁTICO
Y ELABORACIÓN DE PLANES ESTATALES DE CAMBIO CLIMÁTICO
BIODIVERSIDAD
Lourdes Villers Ruiz: villers@servidor.unam.mx
Irma Trejo Vázquez: itrejo@igiris.igeograf.unam.mx
Enrique Martínez Meyer: emm@ibiologia.unam.mx
DIVERSIDAD BIOLOGICA DE MEXICO
Número aproximado de especies conocidas en
México : 64 878.
México, Brasil, Colombia e Indonesia
Plantas: 26,000
Anfibios: 282
Reptiles: 720
Mamíferos: 450
Aves : 1, 079
RELACIÓN CLIMA-BIOMAS-ESPECIES
Se sabe que la
distribución
de las especies y las
comunidades esta
relacionada con las
condiciones climáticas
en las que se
establecen.
ORIENTACIONES COMPLEMENTARIAS
Grandes formaciones vegetales y su relación
con el clima y el cambio climático
Relaciones particulares por especie con
parámetros bioclimáticos y sus afectaciones
ante un cambio climático
VULNERABILIDAD
Es el grado en el que un sistema es susceptible o incapaz de
lidiar con los efectos adversos del Cambio Climático.
Definir los umbrales climáticos por formación vegetal en
donde estas comunidades y sus especies de flora y
fauna pueden subsistir.
Aplicar modelos de Cambio Climático y redefinir áreas
de distribución de las formaciones vegetales en función
del nuevo clima
VULNERABILIDAD
Establecer criterios y hacer una selección de especies
representativas de flora y fauna
Aplicar modelos de nicho ecológico y definir rangos
climáticos (umbrales) por especie seleccionada.
Escenario base.
Aplicar modelos de Cambio Climático al de nicho por
especie y establecer su tolerancia y areas potenciales
de su redistribución
ADAPTACIÓN
En este estudio la capacidad adaptativa seria el potencial
que tiene el sistema para ajustarse al Cambio Climático.
Con los resultados de los distintos modelos :
Umbrales climáticos de adaptación de las especies
Areas y especies potenciales para la conservación
(reintroducción de especies)
Redefinir especies según su vulnerabilidad al cambio
climático
Efecto del cambio climático sobre la extensión y distribución
espacial de los ecosistemas terrestres de México
Irma Trejo, Salvador Sánchez-Colón
Partimos del supuesto de que la vegetación observada
actualmente, se establece en zonas en donde se
cumplen los requerimientos ambientales, por lo que un
cambio en dichas condiciones promovería un cambio en
el tipo de comunidad.
……si el tiempo es suficiente……
Se construyó un modelo Logit multinomial que describe la
probabilidad de ocurrencia de cada uno de los principales
tipos de vegetación del país en función de las
características ambientales generales (elevación, clima y
tipo de suelo).
El modelo Logit Multinomial predice la probabilidad de
que un pixel dado esté ocupado por un tipo de vegetación
particular, en función de las características ambientales
prevalecientes en el sitio.
Requerimientos:
Modelo Digital de Elevación (MDE)
Cartas de elementos climáticos
Temperatura media
Temperatura máxima promedio
Temperatura mínima promedio
Carta edafológica
Puntos con información de campo de Tipo de vegetación
(Datos INFyS y datos de verificación de INEGI)
P (Y i = j ) =
e
1+
β kj' X ki
J −1
∑
e
β kj'
para j = 1, 2 , ..., ( J − 1)
X ki
j =1
Donde:
P(Yi = j) es la probabilidad de que el i-ésimo pixel esté ocupado
por el j-ésimo tipo de vegetación,
Xki es el vector que contiene los valores de las diferentes
variables ambientales (denotadas por el subíndice k)
registradas en el i-ésimo pixel y
βkj es el vector de parámetros que relacionan a las variables
ambientales con los tipos de vegetación.
Probabilidad de ocurrencia de Bosque de coníferas
Probabilidad de ocurrencia de Selva seca
Probabilidad
Bosque de
coníferas
Bosque de
latifoliadas
Selvas
húmedas
Selvas
secas
0 - 0.2
82.31
61.12
78.67
83.73
0.2 - 0.4
9.09
13.08
2.96
8.48
0.4 - 0.6
4.76
15.30
2.92
4.48
0.6 - 0.8
2.86
10.29
4.65
2.70
> 0.8
0.98
0.21
10.80
0.62
Proporción cubierta por cada rango de probabilidad
Mapa Base 1961-1990
Probabilidad más alta para cada pixel
Echam A2 2050
8.0
7.0
10.0
Pacífico Norte
9.0
Pacífico Centro
8.0
6.0
7.0
5.0
6.0
4.0
Base
GFA250
3.0
5.0
Base
4.0
EchA250
3.0
2.0
2.0
1.0
1.0
0.0
0.0
ENE FEB MARABRMAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
7.0
Balsas
8.0
6.0
7.0
Yucatán
6.0
5.0
5.0
4.0
Base
3.0
4.0
Base
GFB250
EchA250
3.0
2.0
2.0
1.0
1.0
0.0
0.0
ENE FEB MARABRMAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
ENE FEB MARABRMAYJUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
¿Qué se puede obtener con este
análisis?
Cambio en las condiciones para el
establecimiento de un tipo de
vegetación
Reconocimiento de áreas críticas
(zonas de cambio)
Dirección del cambio
Especies que se encuentran en las
áreas de cambio
Planificación de medidas de
adaptación (p. ejem. reforestación)
ANÁLISIS POR ESPECIES
61 Especies de Mamíferos
Bosques Templados
N = 11
Anura geofroyyi
Cratogeomys merriami
Glaucomys volans
Myotis velifer
Neotomodon alstoni
Peromyscus melanotis
Romerolagus diazi
Sorex oreopolus
Sorex saussurei
Sylvilagus cunicularius
Ursus americanus
Bosques Mesófilos
N=6
Chaetodipus goldmani
Cryptotis goodwini
Eptesicus brasiliensis
Hylonycteris underwoodi
Megadontomys thomasi
Microtus umbrosus
Pastizales
N=7
Antilocapra americana
Bison bison
Cynomys ludovicianus
Cynomys mexicanus
Lepus callotis
Lepus flavigularis
Taxidea taxus
Matorrales
N = 13
Antrozus pallidus
Dipodomys gravipes
Euderma maculatum
Lepus californicus
Myotis vivesi
Neotoma leucodon
Notiosorex crawfordi
Odocoileus hemionus
Ovis canadensis
Spermophilus tereticaudus
Sylvilagus audobonii
Thomomys umbrinus
Vulpes macrotis
Selvas Caducifolias
N=9
Artibeus hirsutus
Balantiopteryx plicata
Megasorex gigas
Musonycteris harrisoni
Rhogeessa alleni
Sciurus colliaei
Spilogale pygmaea
Tlacuatzin canescens
Xenomis nelsoni
Selvas Perenifolias
N = 15
Alouatta palliata
Alouatta pigra
Ateles geoffroyi
Cabassous centralis
Caluromys derbianus
Chironectes minimus
Cyclopes didactylus
Heteromys desmarestianus
Mazama pandora
Orthogeomys grandis
Tapirus bairdaii
Tayassu pecari
Trachops cirrhosus
Tylomys nudicaudus
Vampyrum spectrum
El modelado de nichos ecológicos y distribuciones de
especies
Humedad
Nicho Ecológico
El conjunto de condiciones ambientales bajo las
cuales las poblaciones de una especie pueden
sobrevivir indefinidamente sin la necesidad de
inmigración
Temperatura
te
en
i
nd
e
P
El hipervolumen n-dimensional en el que cada
punto corresponde a un estado del ambiente que
permite a las poblaciones de una especie existir
indefinidamente
Modelado de nichos ecológicos y distribuciones
geográficas
Espacio Geográfico
Precipitación
Espacio Ecológico
Modelo de Nicho Ecológico
Algoritmo de
Modelado
Regresión logística, Análisis
de Cluster, GARP, Redes
Neuronales, MaxEnt, etc.
te
en
i
nd
e
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Datos de entrada
Producto
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Información
Ambiental
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Proyección de vuelta al
espacio geográfico
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Registros de presencia
de una especie
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$
Predicción de distribución
Un ejemplo
(Sorex sausserei)
1. Temp. media anual
2. Rango diurno de temperatura
3. Isotermalidad
4. Estacionalidad de la temperatura
5. Temp. max. del mes más caliente
6. Temp. mín. del mes más frío
7. Rango anual de temperatura
8. Temp. media del mes más húmedo
9. Temp. media del mes más seco
10. Temp. media del cuarto más caliente
11. Temp.media del cuarto más frío
12. Precipitación anual
13. Precipitación del mes más húmedo
14. Precipitación mes más seco
15. Estacionalidad de la precipitación
16. Precip. del cuarto más húmedo
17. Precip. del cuarto más seco
18. Precip. del cuarto más caliente
19. Precip del cuarto más frío
Un ejemplo
(Sorex sausserei)
El Modelado de nichos ecológicos en el tiempo
Humedad
Espacio Ecológico
Modelo de nicho
Algoritmo de
Modelado
Regresión logística, Análisis
de Cluster, GARP, Redes
Neuronales, MaxEnt, etc.
po
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Proyección al
escenario geográfico
o
el
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Temperatura
Espacio Geográfico
Datos de entrada
Productos
Tiempo 2
Tiempo 1
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Ambiental
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Localidades de registro
de la especie
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ambiental
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Distribución predicha
para el T1
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Distribución predicha
para el T2
Proyecciones al futuro
2 Escenarios – A2 y B2
3 Modelos – HadlGEM1, GFDLCM2 y MPIECHAM5
2 Tiempos – 2030 y 2050
Sorex sausserei
Presente
Escenario
A2 2030
Sorex sausserei - Escenario A2 2030
Cyclopes didactylus - Escenario A2 2030
61 Especies - Escenario A2 2030
Escenario A2 2030
Bosque Templado
250
Balance de área ganada vs perdida
(%)
Bosque Mesófilo
200
Pastizales
Matorrales
150
Vampyrum spectrum
Selvas Caducifolias
Selvas Perenifolias
Chaetodipus goldmani
Cabassous centralis
100
50
0
-50
-100
-150
0
Dipodomys
gravipes
Romerolagus
diazi
Lepus flavigularis
20
40
60
Area original mantenida (%)
80
100
61 Especies - Escenario A2 2030
61 Especies - Escenario A2 2050
Escenario A2 2050
Bosque Templado
600
Balance de área ganada vs perdida
(%)
Bosque Mesófilo
500
Pastizales
Matorrales
400
Selvas Caducifolias
Selvas Perenifolias
300
200
100
0
-100
-200
0
20
40
60
Area original mantenida (%)
80
100
Modelado de nichos y distribuciones
Ventajas
Opera bajo la respuesta idiosincrásica de las
especies al cambio climático, por lo que permite
identificar especies vulnerables
Permite identificar áreas críticas para especies
individuales
A partir del análisis de especies individuales se
pueden hacer análisis a nivel de comunidad
Requiere información muy básica y fácil de
conseguir para su implementación
Modelado de nichos y distribuciones
Limitaciones
Sobresimplifica la complejidad del fenómeno del
cambio climático
No incorpora elementos como las interacciones
bióticas y capacidad de dispersión en las
estimaciones
Es muy demandante de tiempo y algo de
capacidad de procesamiento y almacenamiento
de información
POR SU ATENCIÓN
GRACIAS