DOI: https://doi.org/10.21829/myb.2019.2521804

Distribución actual y futura del bosque subalpino de Pinus hartwegii Lindl en el Eje Neovolcánico Transversal

Ulises Manzanilla-Quiñones, Óscar Alberto Aguirre-Calderón, Javier Jiménez-Pérez, Eduardo Javier Treviño-Garza, José Israel Yerena-Yamallel

Resumen


De acuerdo con las proyecciones del clima a futuro, muchas especies verían reducidas sus áreas de distribución, principalmente, aquellas que habitan en zonas templadas y frías. El objetivo principal del presente fue modelar la distribución actual y bajo escenarios de cambio climático del bosque subalpino de Pinus hartwegii Lindl para 2041-2060 en el Eje Neovolcánico Transversal. Se obtuvieron los registros de Pinus hartwegii Lindl de la plataforma GBIF y campo. Se descargaron las 19 variables bioclimáticas WorldClim para el presente y futuro de los modelos de circulación global CRNMCM5 y HADGEM2_ES con dos forzamientos radiactivos de 4.5 (trayectorias de CO2 constantes) y 8.5 (trayectorias de CO2 altas). Se eliminó la autocorrelación espacial de las variables. Se cargaron las variables y los registros de presencia al programa MaxEnt, utilizando 75% de los datos para entrenar los modelos y 25% para validarlos. Se transfirieron los parámetros del mejor modelo para generar los modelos a futuro. Los modelos presentaron un excelente ajuste estadístico (pruebas de entrenamiento y validación > 0.9) para ambos periodos. Las variables determinantes de ambos periodos analizados fueron temperatura promedio anual (BIO1) y altitud (DEM). Los escenarios de cambio climático predicen un aumento en temperatura promedio anual entre 0.7 °C y 2.1 °C y reducciones entre 11.7% y 26.9% en el nicho subalpino de Pinus hartwegii Lindl., siendo el Nevado de Toluca y el Pico de Orizaba los sitios más susceptibles al cambio climático. Por otra parte, el parque Izta-Popo presentaría un aumento de nicho de 37.4%.


Palabras clave


áreas de distribución; aumento en temperatura promedio anual; bosques de alta montaña; escenarios de cambio climático; nicho ecológico

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Referencias


Aguirre G., J., & Duivenvoorden, J. F. (2010). Can we expect to protect threatened species in protected areas? A case study of the genus Pinus in Mexico. Revista Mexicana de Biodiversidad, 81, 875-882. Recuperado de http://scielo.unam.mx/pdf/rmbiodiv/v81n3/v81n3a27.pdf

Burgmer, T., Hillerbrand, H., & Pfenninger, M. (2007). Effects of Climate-driven temperatura changes on the diversity of freshwater macroinvertebrates. Oecologia, 151(1), 93-103. doi: 10.1007/s00442-006-0542-9.

Coitiño, H. I., Montenegro, F., Fallabrino, A., González, E. M., & Hernández, D. (2013). Distribución actual y potencial de Cabassous tatouay y Tamandua tetradactyla en el límite sur de su distribución: implicancias para su conservación en Uruguay. Edentata, 14(1), 23-34. doi: 10.5537/020.014.0104.

Comisión Nacional para el Uso y Conocimiento de la Biodiversidad [Conabio]-Instituto Nacional de Investigaciones Forestales y Agropecuarias [INIFAP] (1995). Edafología. Escala 1; 250000. Archivo vectorial Shapefile. Ciudad de México.

Comisión Nacional para el Uso y Conocimiento de la Biodiversidad [Conabio] (2016). Guevara, M. & Arroyo-Cruz, C. E. Pendiente. Escala 1; 400000. Archivo raster Geotiff. Escala 1 km2. Ciudad de México.

Comisión Nacional de Áreas Naturales Protegidas [Conanp] (2015). Estrategia de cambio climático desde las Áreas Naturales Protegidas: Una Convocatoria para la Resiliencia de México (2015-2020) (1a ed.). México, D. F.: Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales.

Comisión Nacional de Áreas Naturales Protegidas [Conanp] (2017). Áreas Naturales Protegidas Federales de México. Archivo vectorial Shapefile. Ciudad de México: Conanp.

Cruz-Cárdenas, G., López-Mata, L., Silva, J. T., Bernal-Santana, N., Estrada-Godoy, F., & López-Sandoval, J. A. (2016). Potential distribution model of Pinaceae species under climate change scenarios in Michoacán. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, 22(2), 135-148. doi: 10.5154/r.rchscfa.2015.06.027.

Delgado, T., & Suárez, D. D. (2009). Efectos del cambio climático en la diversidad vegetal del corredor de conservación comunitario Reserva Ecológica El Ángel bosque protector golondrinas en el norte del Ecuador. Ecología Aplicada, 8(2), 37-46. Recuperado de http://www.lamolina.edu.pe/ecolapl/Articulo_4_vol_8.pdf.

Demant, A., & Vincent, P. M. (1978). A preliminary report on the comenditic dome and flow complex of Sierra La Primavera, Jalisco. Universidad Autónoma de México. Revista del Instituto de Geología, 2, 218-222.

Elith, J., Phillips, S. J., Hastie, T., Dudík, M., Chee, Y. E., & Yates, C. J. (2011). A statistical explanation of MaxEnt for ecologist. Diversity and Distributions, 17(1), 43-57. doi: 10.1111/j.1472-4642.2010.00725.x

Environmental Systems Research Institute (ESRI). (2014). ArcGis Desktop: 10.3. Software diseñado para análisis espacial y Sistemas de Información Geográfica. Redlands, California, U.S.A.

Estrada-Contreras, I., Equihua, M., Castillo-Campos, G., & Rojas-Soto, O. (2015). Climate change and effects on vegetation in Veracruz, Mexico: An approach using ecological niche modelling. Acta Botánica Mexicana, 112, 73-93. doi: 10.21829/abm112.2015.1090

Galicia, L., Gamboa-Cáceres, A. M., Cram, S., Chávez-Vergara, B., Peña-Ramírez, V., Saynes, V., & Siebe, C. (2016). Almacén y dinámica del carbono orgánico del suelo en bosques templados de México. Terra Latinoamericana, 34, 1-29. Recuperado de http://www.scielo.org.mx/pdf/tl/v34n1/2395-8030-tl-34-01-00001.pdf

García-Aranda, M. A., Méndez-González, J., & Hernández-Arizmendi, J. Y. (2018). Distribución potencial de Pinus cembroides, Pinus nelsonii y Pinus culminicola en el Noreste de México. Ecosistemas y Recursos Agropecuarios, 5(13), 3-13. doi: 10.19136/era.a5n13.1396

Garza-López, M., Ortega-Rodríguez, J. M., Zamudio-Sánchez, F. J., López-Toledo, J. F., Domínguez-Álvarez, F. A., & Sáenz-Romero, C. (2016). Calakmul como refugio de Swietenia macrophylla King ante el cambio climático. Botanical Sciences, 94(1), 43-50. doi: 10.17129/botsci.500

Gutiérrez, E., & Trejo, I. (2014). Efecto del cambio climático en la distribución potencial de cinco especies arbóreas de bosque templado de México. Revista Mexicana de Biodiversidad, 85(1), 179-188. doi: https://doi.org/10.7550/rmb.37737

Ibarra, M. J., & Huerta, M. F. (2016). Cambio climático y predicción de incendios al 2050 en el Bosque La Primavera, Jalisco. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 7(37), 39-50. doi: 10.29298/rmcf.v7i37.50.

Instituto Nacional de Estadística y Geografía [Inegi] (2001). Conjunto de datos vectoriales Fisiográficos. Continuo Nacional escala 1:1000000 serie 1. Subprovincias fisiográficas. Archivo vectorial Shapefile. México, D.F.

Instituto Nacional de Estadística y Geografía [Inegi] (2013). Uso del suelo y vegetación. Escala 1; 250000, serie V (capa unión). Archivo vectorial Shapefile. México, D.F.

Instituto Nacional de Estadística y Geografía [Inegi] (2018). Continuo de elevaciones mexicano. Recuperado de http://www.beta.inegi.org.mx/app/geo2/elevacionesmex/index.jsp

Islas-Báez, A., Pérez-Miranda, R., González-Hernández, A., Romero-Sánchez, M., & Velasco-Bautista, E. (2015). Riesgo del hábitat de la Mariposa Monarca (Danaus plexippus) ante escenarios de cambio climático. Revista Ximhai, 11(5), 49-59. Recuperado de http://www.redalyc.org/pdf/461/46142593003.pdf

Farjon, A., Pérez de la Rosa, J., & Styles, T. B. (1997). Guía de campo de los pinos de México y América Central. Royal Botanic Gardens, Kew University of Oxford.

Fernández-Eguiarte, A., Zavala-Hidalgo, J., Romero-Centeno, R., Conde-Álvarez, A. C., & Trejo-Vázquez, R. I. (2015). Actualización de los escenarios de cambio climático para estudios de impacto, vulnerabilidad y adaptación en México y Centroamérica. México, D. F.: Centro de Ciencias de la Atmosfera, Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático.

Fick, S. E., & Hijmans, R. J. (2017). Worldclim 2: New 1-km spatial resolution climate surfaces for global land areas. International Journal of Climatology, 37(12), 4302-4315. doi: 10.1002/joc.5086

Jeschke, J. M., & Strayer, D. L. (2008). Usefulness of bioclimatic models for studying climate change and invasive species. Annals of the New York Academy of Sciences, 1134(1), 1–24. doi: 10.1196/annals.1439.002

Manzanilla Q., U., & Aguirre C., O. A. (2017). Zonificación Climática actual y escenarios de cambio climático para la Reserva de la Biosfera Selva el Ocote en Chiapas, México. En L. Ruíz-Montoya, G. Álvarez-Gordillo, N. Ramírez-Marcial., & B. Cruz-Salazar (Eds.), Vulnerabilidad social y biológica ante el cambio climático en la Reserva de la Biosfera Selva el Ocote (pp. 25-66). San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México: Ecosur.

Manzanilla-Quiñones, U., Martínez-Adriano, C. A., & Aguirre-Calderón, O. A. (2019). Modelado espacial histórico y actual del oyamel (Abies religiosa [Kuth] Schltdl. & Cham.) en la Faja Volcánica Transmexicana. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, 25(2), 201-217. doi: 10.5154/r.rchscfa.2018.10.0706

Martínez-Méndez, N., Aguirre-Planter, E., Eguiarte, L. E., & Jaramillo-Correa, J. P. (2016). Modelado de nicho ecológico de las especies del género Abies (Pinaceae) en México: Algunas implicaciones taxonómicas y para la conservación. Botanical Sciences, 94(1), 5-24. doi: 10.17129/botsci.508

Martínez-Meyer, E. (2005). Climate change and biodiversity: Some consideradions in forecasting shifts in species potential distributions. Biodiversity Informatics, 2, 45-55. doi: 10.17161/bi.v2i0.8

Miranda, F., & Hernández-X., E. (1963). Los tipos de vegetación de México y su clasificación. Edición conmemorativa. México, D.F.: Ediciones Científicas Universitarias.

Monterroso-Rivas, A., Gómez-Díaz, J, & Tinoco-Rueda, J. A. (2012). Bosque mesófilo de montaña y escenarios de cambio climático: Una evaluación en Hidalgo, México. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, 19(1), 29-43. doi: 10.5154/r.rchscfa.2012.03.029.

Morrone, J. J., & Escalante, T. (2016). Introducción a la biogeografía (1a ed.). México, D.F.: Universidad Nacional Autónoma de México.

Monterrubio-Rico, T. C., Charre-Medellín, J. F., Pacheco-Figueroa, C., Arriaga-Weiss, S., Valdez-Leal, J. D., Cancino-Murillo, R., Escalona-Segura, G., Bonilla-Ruíz, C., & Rubio-Rocha, Y. (2016). Distribución potencial histórica y contemporánea de la familia Psittacidae en México. Revista Mexicana de Biodiversidad, 87(3), 1103-1117. doi: 10.1016/j.rmb.2016.06.0004.

Moore, B., & Allard, G. (Eds.). (2009). Los impactos del cambio climático en la sanidad forestal. Roma, Italia: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO).

Narayani, B. (2008). Tool for Partial ROC (Biodiversity Institute, Lawrence, KS). Ver 1.0. Recuperado de http://nicho.conabio.gob.mx/home/proposito-y-guia-del-usuario/validacion-del-modelo

Norby, R., Morgan, J., & Körner, C. (2007). Ecosystem responses to warming and interacting global change factors. En J. G. Canadell, D. E. Pataki., & L. F. Pitelka (Eds.), Terrestrial Ecosystems in a Changing World (pp. 23–36). Berlín, Alemania: Springer, Berlin, Heidelberg.

Ortego, J., Gugger, P. F., Riordan, E. C., & Sork, V. L. (2014). Influence of climatic niche suitability and geographical overlap on hybridization patterns among southern Californian oaks. Journal of Biogeography, 41(10), 1-14. doi: 10.1111/jbi.12334.

Osorio-Olvera, L., Vijay, B., Narayani, B., Soberón, J., & Falconi, M. (2018). Ntbox: From getting biodiversity data to evaluating species distributions models in a friendly GUI environment. R package version 0.2.5.4. Recuperado de https://github.com/luismurao/ntbox

Panel Intergubernamental de Expertos sobre Cambio Climático [IPCC] (2007). Cambio climático 2007: Informe de síntesis. Contribución de los grupos de trabajo I, II y III al cuarto informe de evaluación del Panel Intergubernamental de Expertos sobre Cambio Climático. Ginebra, Suiza: IPCC.

Panel Intergubernamental de Expertos sobre Cambio Climático [IPCC] (2013). Resumen para responsables de políticas. Contribución del Grupo de trabajo I al Quinto Informe de Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre Cambio Climático. En T. F. Stocker, D. Qin, G. K. Plattner, M. Tignor, S. K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex., & P. M. Midgley (Eds.), Cambio Climático 2013: Bases físicas. Reino Unido y Nueva York, Estados Unidos: Cambridge University Press.

Panel Intergubernamental de Expertos sobre Cambio Climático (IPCC). (2014). Resumen para responsables de políticas. Contribución del Grupo de trabajo II al Quinto Informe de Evaluación del Panel Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático. En C. B. Field, V. R. Barros, D. J. Dokken, K. J. Mach, M. D. Mastrandrea, T. E. Billir, M. Chatterjee, K. L. Ebi, Y. O. Estrada, R. C. Genova, B. Girma, E. S. Kissel, A. N. Levy, S. MacCracken, P. R. Mastrandrea., & L. L. White (Eds.), Cambio climático 2014. Impactos, adaptación y vulnerabilidad. Ginebra, Suiza: IPCC.

Pearson, R. G., Raxworthy, C. J., Nakamura, M., & Peterson, A. (2007). Predicting species distributions from small numbers of occurrence records: a test case using cryptic geckos in Madagascar. Journal of Biogeography, 34(1), 102-117. doi: 10.1111/j.1365-2699.2006.01594.x

Peterson, A. T., & Nakazawa, Y. (2008). Environmental data sets matter in ecological niche modelling: an example with Solenopsis invicta and Solenopsis richteri. Global Ecology and Biogeography, 17(1), 135-144. doi: 10.1111/j.1466-8238.2007.00347.x

Peterson, A. T., Papes, M., & Soberón, J. (2008). Rethinking receiver operating characteristic analysis applications in ecological niche modeling. Ecological Modelling, 213(1), 63-72. doi: 10.1016/j.ecolmodel.2007.11.008

Peterson, A. T. (2011). Ecological niche conservatism: a time-structured review of evidence. Journal of Biogeography, 38(5), 817-827. doi: 10.1111/j.1365-2699.2010.02456.x

Peterson, A. T, Soberón J., Pearson, R. G., Anderson, R. P., Martínez-Meyer, E., Nakamura, M., & Araujo, M. B. (2011). Ecological Niches and Geographic Distributions. Princeton: Princeton University Press.

Phillips, S. J., Anderson, R. P., & Schaphire, R. E. (2006). Maximum entropy modeling of species geographic distributions. Ecological Modelling, 190(3-4), 231-259. doi: 10.1016/j.ecolmodel.2005.03.026

Sáenz-Romero, C., Rehfeldt, G. E., Crookston, N. L., Pierre, D., St-Amant, R., Beaulieu, J., & Richardson, B. (2010). Contemporary and projected Spline Climate surfaces for Mexico and their use in understanding Climate-plant relationships. Climatic Change, 102(3-4), 595-623. doi: 10.1007/s10584-009-9753-5

Sáenz-Romero, C., Rehfeldt, G. E., Duval, P., & Linding-Cisneros, R. A. (2012). Abies religiosa hábitat predicition in Climatic change scenarios and implications for monarch butterfly conservation in Mexico. Forest Ecology and Management, 275, 98-106. doi: 10.1016/j.foreco.2012.03.004

Sáenz-Romero, C., Rehfeldt, G. E., Ortega-Rodríguez, J. M., Marín-Togo M. C., & Madrigal-Sánchez, X. (2015). Pinus leiophylla Suitable Habitat For 1961-1990 and Future Climate. Botanical Sciences, 93(4), 709-718. doi: 10.17129/botsci.86

Sandoval, V., & Real, P. (2005). Modelación y prognosis estadística y cartográfica del cambio en el uso de la tierra. Bosque, 26(1), 55-63. Recuperado de https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0717-92002005000100006

Soberón, J., & Peterson, A. T. (2005). Interpretation of models of fundamental ecological niches and species distribution areas. Biodiversity Information, 2, 1-10. doi: 10.17161/bi.v2i0.4

Sosa-Rodríguez, F. S. (2015). Política del cambio climático en México: avances, obstáculos y retos. Revista Internacional de Estadística y Geografía, 6(2), 4-23. Recuperado de https://www.inegi.org.mx/rde/rde_15/doctos/rde_15_art1.pdf

Thuiller, W., Lavergne, S., Roquet, C., Boulangeat, I., & Araujo, M. B. (2011). Consequences of climate change on the tree of life in Europe. Nature, 470, 531–534. doi: 10.1038/nature09705

Villers, L., & Trejo, I. (1998). Climate change on Mexican forests and natural protected areas. Global Environmental Change, 8(2), 141-157. doi: 10.1016/S0959-3780(98)00012-0

WorldClim (2018). Free climate data for ecological modeling and GIS. Recuperado de http://www.worldclim.org/CMIP5v1


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