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Informe sobre:
Impactos del cambio climático en zonas bioclimáticas y en especies
representativas de mamíferos en México
Del estudio:
Generación de escenarios de cambio climático a escala regional, al 2030 y 2050;
evaluación de la vulnerabilidad y opciones de adaptación de los asentamientos humanos,
la biodiversidad y los sectores ganadero, forestal y pesquero, ante los impactos de la
variabilidad y el cambio climáticos; y fomento de capacidades y asistencia técnica a
especialistas estatales que elaborarán programas estatales de cambio climático
Lourdes Villers Ruiz
Irma Trejo Vázquez
Enrique Martínez Meyer
Salvador Sánchez Colón
Edith Calixto Pérez
Rodrigo Vázquez.
Noviembre 2008
INTRODUCCIÓN
El número total de especies conocidas en México es de 64 878 aproximadamente. Junto
con Brasil, Colombia e Indonesia, México se encuentra entre los primeros lugares de las
listas de riqueza de especies. Al respecto de especies terrestres, se han descrito 26 mil
especies de plantas, 282 especies de anfibios, 707 de reptiles y 45O de mamíferos. Estas
cifras, comparadas con otros países en el plano mundial, colocan a México como un país
megadiverso, ya que presenta al menos 10% de la diversidad terrestre del planeta
(Mittermeier y Goettsch, 1992).
Aunada a esta riqueza, México cuenta con gran cantidad de especies distribuidas
exclusivamente dentro de sus límites geopolíticos, es decir, especies endémicas. Más de
900 especies de vertebrados son exclusivas de nuestro territorio.
La pérdida de biodiversidad representa inevitablemente la reducción en la población de
especies, con la consecuente pérdida de diversidad genética y el incremento de la
vulnerabilidad de las especies y poblaciones a enfermedades, cacería, y cambios
fortuitos en las poblaciones. La extinción de especies es una de las consecuencias más
importantes de la pérdida de la biodiversidad.
Aún cuando la extinción es un proceso natural, la intensa transformación del hombre sobre
el medio natural ha incrementado la contribución a la atmósfera de gases de invernadero,
provocando un incremento de la temperatura promedio de la Tierra, particularmente notable
en los últimos 100 años, que se reconoce como calentamiento global (IPCC, 2001, 2007).
En el Cuarto Reporte de Evaluación del Panel Intergubernamental de Cambio Climático
(IPCC, 2007), se documentan evidencias de los efectos observados estadísticamente
significativos, en los sistemas naturales, que no se explican con la variabilidad natural, sino
que se relacionan con el calentamiento global del planeta, y que se añaden al impacto
directo de pérdida de especies debido al cambio de uso del suelo.
De esta manera, los efectos del cambio climático sobre la biodiversidad empiezan a estar
mejor documentados en diferentes países. En años recientes, el cúmulo de evidencias
alrededor del mundo acerca del impacto del cambio climático actual sobre los sistemas
naturales es abrumador. Las alteraciones observadas en el medio natural afectan todos los
niveles de organización, desde poblaciones y especies, hasta comunidades y ecosistemas
(Root et al. 2003).
Cambios en distribución y abundancia de especies tradicionalmente tolerantes a
temperaturas frías han sido reportados así como transformaciones principalmente en la
fenología de plantas, principalmente para Norteamérica y Japón. Incluso, extinciones
atribuidas a este evento de calentamiento están documentadas (Parmesan y Yohe 2003).
Se espera que el impacto del calentamiento global sobre diferentes ecosistemas sean
tales como alteraciones en la distribución y abundancia de las especies (Hughes 2000;
Peterson et al., 2005;
Root et al., 2005; Parmesan, 2006), la desaparición directa de
algunas especies y poblaciones (Walther et al., 2002; Thomas et al., 2004;), así como el
agotamiento paulatino o rápido y la desaparición de los servicios que éstos ofrecen
(Millennium Ecosystem Assessment, 2005). La rápida destrucción de los ecosistemas más
diversos del mundo, especialmente en los países intertropicales, ha llevado a los expertos a
concluir que probablemente una cuarta parte de la totalidad de la diversidad biológica del
planeta está en serio peligro de extinción durante los próximos 20-30 años.
ANTECEDENTES
Es reconocido que en gran medida la distribución de las especies y las comunidades está
relacionada con las condiciones climáticas en las que se establecen (MacArthur, 1972;
Pearson y Dawson, 2003; Gray, 2005; Lomolino et al., 2005) y que el clima es un factor que
controla patrones globales de la estructura y productividad de la vegetación (Maslin, 2004)
así como afecta no solo la composición de especies de plantas y animales (Gitay et al.
2002) sino afecta en la propia biología de las especies e individuos ya que se han reportado
variaciones en las fechas de retorno de aves migratorias asociados a cambios de
temperatura y modificación de las rutas migratorias o bien los tiempos de maduración de
anfibios se reportan más cortos (Rosenzweig, et. al. 2007).
Las interacciones entre las especies también se ven afectadas produciendo el recambio de
especies o variaciones en la dominancia de ciertas especies sobre otras (Barry et al. 1995).
Finalmente, las alteraciones directas en el medio físico (e.g., mayor temperatura y menor
precipitación), aunado a los cambios en las comunidades, repercuten en los ecosistemas
alterando los flujos de materia y energía, como los ciclos biogeoquímicos y del agua (Vose
& Maass 1999).
En México, la información acerca de los efectos observados del cambio climático sobre
diferentes elementos de la biodiversidad es aún muy escasa. En la literatura especializada
casi no existe ningún estudio que demuestre la existencia de alteraciones en algún aspecto
de la biología de las especies o de la ecología de las comunidades como producto directo
del cambio climático. A pesar de esta falta de información local, las observaciones
realizadas en otras regiones del mundo y las aplicaciones de modelos de cambio climático
para distintos sectores del país desde 1994 (Villers y Trejo, 1995) permiten hacer ciertas
generalizaciones que pueden dar indicios de cuáles especies y qué sistemas podrían ser
más vulnerables en México.
Para el país, las comunidades de afinidades templadas como los bosques de coníferas y
latifoliadas son más vulnerables a los incrementos de las temperaturas (Villers y TrejoVázquez. 1997, 1998). Asimismo se ha señalado en la literatura que las especies de
distribuciones naturalmente restringidas se encuentran en mayor riesgo que las de
distribución amplia; así como las de tamaños poblacionales relativamente pequeños y de
tiempos generacionales largos, debido a su menor capacidad adaptativa en comparación
con las que tienen características biológicas opuestas (Walther et al. 2002). Finalmente, las
especies con una baja capacidad de dispersión tienen menor posibilidad de migrar y las
hace más vulnerables a los efectos negativos del cambio climático (Martínez-Meyer et al.
2004).
Con estos argumentos en México se han realizado estudios con especies puntuales que
presentan estas características, Domínguez-Pérez (2007) realizo un estudio con el conejo
de los volcanes o teporingo (Romerolagus diazi), en el que se analizó la distribución
histórica, la actual y se hicieron proyecciones a futuro para determinar la dirección y
magnitud del cambio en su distribución por efecto del cambio climático. En un estudio
diferente se analizaron los efectos del cambio climático sobre la especie Fagus grandifolia
que es una especie característica de los bosques mesofilos de montaña. También se han
hecho estudios del impacto del cambio climático en especies de cactáceas de la reserva de
la biosfera Tehuacan-Cuicatlán.
En general estos trabajos han sido de sensibilidad, donde se incrementa desde 0.5°C hasta
2.5°C la temperatura y siempre con la reducción de un cierto porcentaje en la precipitación.
En el presente estudio se aborda el tema de biodiversidad desde dos escalas distintas: por
un lado a nivel de país, el impacto del Cambio Climático sobre las comunidades vegetales
como unidades discretas, pero que incluyen el basto número de especies, a partir de
construir un modelo estadístico que considere las probabilidades de la distribución potencial
de las mismas en condiciones actuales y modificadas según los escenarios que se apliquen.
Por otro lado, a nivel de detalle para algunas especies de mamíferos y aplicando modelos
basados en la teoría de nicho biológico, se identificaron condiciones bioclimáticas que
necesita la especie para subsistir. Posteriormente se asignaron los escenarios de cambio
climático a este modelo permitiendo evaluar su posible impacto a nivel específico.
En ambos casos, a nivel de comunidades y especies cada uno con métodos dependiendo
de la escala de trabajo, se abocaron a determinar áreas donde es más probable que una
cierta comunidad o especie exista dado ciertos parámetros ambientales que otra en la que
no cumple al 100% con los requerimientos para que esa comunidad o especie subsista. En
el momento en el que se obtiene este modelo base, se modifican las condiciones climáticas
y se definen los patrones en la distribución de vegetación en términos de probabilidades y
de las especies según los requerimientos bioclimáticos de sus nichos específicos.
METODOLOGÍA
EFECTOS DEL CAMBIO CLIMATICO SOBRE ZONAS BIOCLIMÁTICAS
A fin de examinar el probable efecto del cambio climático al 2050 sobre la extensión y
distribución espacial de los ecosistemas terrestres de México, se construyó un modelo de
regresión logística multinomial. Este modelo tiene como fundamento estimar a partir de un
conjunto de individuos, a los cuales se les conoce su pertenencia en uno o varios grupos, la
probabilidad de que un nuevo individuo pertenezca a un grupo o a otro. El análisis es similar
al de la regresión tradicional salvo que utiliza como función de estimación la función logística
en vez de la lineal, como se hace en una regresión tradicional.
Este modelo, aplicado a la definición de nueve zonas bioclimáticas vegetales en México,
describe la probabilidad de ocurrencia actual de cada uno los tipos de vegetación en las
nueve zonas bioclimáticas en función de las características ambientales generales, a este
respecto se consideraron para este estudio los parámetros de: altitud, temperatura, lluvia y
tipo de suelo como las variables explicativas para discriminar entre los grupos su
pertenencia a uno u otro grupo. Debido a que el concepto del modelo incluye las
condiciones ambientales en las que se establecen, se agruparon los diferentes tipos de
vegetación, en las zonas bioclimáticas que se presentan en el Cuadro 1.
Cuadro 1. Agrupación de los tipos de vegetación considerados para la construcción del modelo Logístico
Multinomial.
Zonas bioclimáticas
Tipo de vegetación
Bosques de coníferas
Bosque de pino, bosque de oyamel, bosque de ayarín, bosque
de cedro, bosque de pino-encino, bosque de táscate
Bosques de latifoliadas
Bosque de encino, bosque de encino-pino, bosque mesófilo de
montaña
Selvas húmedas y subhúmedas
Selva alta perennifolia, selva alta subperennifolia, selva baja
perennifolia, selva baja subperennifolia, selva mediana
perennifolia, selva mediana subperennifolia, selva mediana
subcaducifolia.
Selvas secas
Selva baja caducifolia, selva mediana caducifolia, selva baja
subcaducifolia, selva baja espinosa.
Matorral semiárido
Matorral de coníferas, chaparral, matorral subtropical, matorral
submontano, matorral espinoso, matorral tamaulipeco, matorral
sarcocaule, matorral sarcocrasicaule, mezquital.
Matorral árido
Matorral crasicaule, matorral desértico de montaña, matorral
desértico, matorral rosetófilo costero, vegetación de desiertos
arenosos
Vegetación halófila
Vegetación de dunas costeras, vegetación gipsófila, vegetación
halófila.
Vegetación hidrófila
Manglar, popal, vegetación hidrófila.
Pastizal natural
Pastizal natural, pastizal-huizachal.
Para esta parte del estudio se utilizaron las siguientes fuentes de información:
1. Sitios de Muestreo: se utilizaron un total de 86,873 sitios de muestreo en campo que
describen las características de la cobertura vegetal y el uso del suelo en lugares conocidos
del territorio nacional. Estos sitios fueron depurados a partir de dos fuentes de información:
a) Inventario Nacional Forestal y de Suelos (INFyS), datos de sitios muestreados
directamente en el INFyS que fueron proporcionados por la Gerencia de Geomática de
CONAFOR. Conforman un total de 83,235 puntos distribuidos a través de todo el territorio
nacional.
b) Puntos de verificación en campo levantados por el INEGI durante la elaboración de sus
cartas de Uso del suelo y vegetación (INEGI, 2000) que son un total de 7,412 registros.
2.- Variables ambientales:
a) Meteorológicas: Temperatura que incluye: Isotermas medias anuales (García CONABIO, 1998a); Isotermas máxima promedio (García-CONABIO, 1997a); Isotermas
mínima promedio (García-CONABIO, 1997b). Precipitación total anual (García - CONABIO,
1998b) escala 1:1’000,000. Adicionalmente, del ERIC II se obtuvieron los registros históricos
(1961-1990) de las 3,727 estaciones meteorológicas con base en las cuales se
construyeron las cartas climatológicas.
b) Suelos, extraídos de la carta Edafología (escala 1:250,000) del INEGI y;
c) el Modelo Digital de Elevación (30m de resolución) elaborado por el INEGI del cual se
derivó la carta de inclinación de la pendiente.
Mediante operaciones en un Sistema de Información Geográfico (SIG) a cada uno de los
sitios de muestreo se le asignaron los valores de elevación, tipo de suelo, temperatura
media anual, temperatura mínima promedio, temperatura máxima promedio y precipitación
media anual. Se validó el modelo de ajuste entre variables ambientales y sitios mediante
una selección de 24,424 registros el cual se subdividió aleatoriamente en dos porciones:
Una constituida por dos terceras partes (16,170) de los registros y la otra por los registros
restantes. El subconjunto mayor se utilizó como base para alimentar el modelo logístico
multinomial que describiera las probabilidades a priori de ocurrencia de cada uno de los
tipos de vegetación considerados.
Los parámetros del modelo fueron estimados mediante el método de máxima verosimilitud y
el resultado obtenido explica el 63.5% de la varianza total de los 16,170 datos incluidos. El
modelo fue posteriormente aplicado a las capas de información del SIG para así construir
las cartas de probabilidad de ocurrencia para cada uno de las nueve zonas bioclimáticas
consideradas.
Finalmente, a cada uno de los pixeles (250 m de resolución espacial) se le asignó la zona
bioclimática que tuviera la mayor probabilidad de ocurrencia y se generó un mapa que
.
muestra la distribución potencial de las nueve zonas bioclimáticas del país bajo las
condiciones ambientales actuales, creándose de esta manera el mapa base.
EFECTOS DEL CAMBIO CLIMATICO SOBRE LAS ESPECIES
Se generaron modelos de nicho ecológico y distribuciones geográficas para 61 especies de
mamíferos asociados a las siguientes zonas bioclimáticas: Bosques de coníferas y
latifoliadas, Matorrales áridos y semiáridos, Pastizales naturales, Selvas secas y Selvas
húmedas y subhúmedas (Cuadro 2). Se escogió al grupo de los mamíferos por ser
elementos que han sido usados en estudios previos como representantes de la diversidad
de otros grupos taxonómicos en el país (Sánchez-Cordero et al. 2005) y porque existen
bases de datos relativamente completas y depuradas para este grupo en el país (Arita y
Ceballos 1997).
Cuadro 2. Asociación de las especies de mamíferos usadas en este estudio a los biomas de México.
Entre paréntesis se encuentra el código de cada especie.
Los modelos de nicho y distribución geográfica se construyeron con el método de Máxima
Entropía, implementado en el programa MaxEnt ver 3.2.19 (Phillips et al. 2006), que ha sido
reconocido como una técnica robusta para estos fines (Elith et al. 2006). Maxent es un
método de cómputo evolutivo que detecta relaciones no aleatorias entre la presencia de las
especies y las condiciones ambientales, usando los puntos de presencia de las especies y
las capas ambientales para caracterizar los nichos ecológicos de las especies por medio de
maximizar una distribución uniforme en el espacio ambiental al promedio de los valores de
los datos de entrada; posteriormente, una vez construido el modelo de nicho es proyectado
al espacio geográfico para producir un mapa probabilístico de distribución potencial para
cada una de las especies (Phillips et al. 2004, Phillips et al. 2006).
Para la generación de los modelos se utilizó la información sobre los registros de colecta de
las 61 especies de mamíferos obtenida de la base de datos de los mamíferos de México
(Arita y Ceballos 1997). Los registros fueron revisados para eliminar del análisis aquellos
que su identificación o su georreferenciación fuera dudosa.
Los datos o variables base utilizados consistieron en promedios mensuales de la
Temperatura Mínima y Máxima, así como la Precipitación total mensual. Estas variables
mensuales fueron usadas para generar 19 variables bioclimáticas para cada uno de los
escenarios (Cuadro 3) que representan diferentes aspectos anuales, estacionales y
extremos de los patrones climáticos, usando el sistema ANUCLIM (Hijmans et al. 2005) y
que fueron usadas para construir los modelos de nicho para las especies tanto para el
escenario base como en la aplicación de los modelos de cambio climático.
Cuadro3. Variables bioclimáticas usadasen la construcciónde losmodelosde nicho ecológico
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. Estacionalidadde 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
APLICACIÓN DE ESCENARIOS
Se seleccionaron tres modelos de circulación general que permiten mostrar con los
diferentes resultados la amplitud de incertidumbre de los modelos de cambio climático. Los
modelos seleccionados fueron: el ECHAM5/MPI, el UKHADGEM1 y el GFDL CM 2.0. Para
estos escenarios se ha empleado la versión 5.3 del software Magicc-Scengen que permite
obtener los datos que corresponden a los escenarios de cambio climático para todo el
planeta o para una región en particular (Conde et al, 2008).
Adicionalmente se escogieron dos proyecciones de emisiones, de entre las ya propuesta en
el Tercer Informe de Evaluación de IPCC, (TAR) que son el A2 y el B2. Se aplicaron estas
proyecciones para el horizonte 2050 únicamente.
Los datos ambientales necesarios para generar 19 variables bioclimáticas en el modelo de
nicho de especies de mamíferos, tanto del escenario base como los escenarios de cambio
climático, fueron provistas por el Centro de Ciencias de la Atmósfera, UNAM (Conde et al,
2008).
De esta forma, para cada especie se generó un modelo de distribución para el escenario
base y 3 modelos de cambio climático para las dos proyecciones. Finalmente, cada uno de
los escenarios de cambio climático fue sobrepuesto en el modelo del presente para estimar
el área que se espera sea mantenida, ganada o perdida según cada escenario,
identificándose así las especies que según los modelos resultarán más afectadas con los
cambios climáticos.
En el caso de las zonas bioclimáticas de vegetación se aplicaron igualmente los cambios
propuestos por los 3 modelos de cambio climático para las dos proyecciones indicadas, a
las capas de temperatura mínima promedio, temperatura máxima promedio, temperatura
media anual y precipitación media anual. Se recalcularon las probabilidades de ocurrencia
por pixel de cada zona bioclimática y se generaron los nuevos mapas de distribución
potencial de la vegetación para los escenarios de clima modificado.
Los mapas con los resultados de la probabilidad de la distribución potencial de la vegetación
en el país, de acuerdo a cada modelo de cambio climático, se sobrepusieron al mapa base,
para identificar las áreas en las que se observan los cambios y se obtuvieron los mapas
correspondientes. Con esta operación se calcularon las matrices de cambio para reconocer
la magnitud y la dirección de los mismos que se resumieron en un cuadro sintético.
RESULTADOS
EFECTOS DEL CAMBIO CLIMATICO EN ZONAS BIOCLIMATICAS
En el Cuadro 4 se observa la proporción de la superficie del país que ocupa cada una de las
zonas bioclimáticas según el escenario base y de acuerdo a los cambios propuestos en
.
las condiciones climáticas por los modelos aplicados. Los cambios más notables y en donde
hay coincidencias en los seis modelos, se presentan en la reducción en la superficie
cubierta por los bosques de coníferas y en el incremento de la probabilidad de ocurrencia de
las condiciones favorables para la selva seca.
Cuadro 4. Proporción de la superficie del país cubierto para cada una de las zonas bioclimáticas de
acuerdo al mapa base y a tres modelos de cambio climático y dos escenarios de emisiones para el
horizonte 2050.
En las figuras 1, 2, 3 y 4 se puede observar la distribución espacial de las zonas bioclimáticas del
escenario base y las modificaciones que se experimentan al aplicar los cambios propuestos de cada
uno de los modelos de circulación utilizados en este estudio. Las imágenes muestran la contracción
que sufren los bosques de coníferas, lo cual es más notable en la región norte del país.
Al parecer los modelos ECHAM Y HADLEY coinciden en la tendencia hacia condiciones más secas
fundamentalmente en el norte de México, en contraste con lo observado en los resultados para el caso
del GFDL en donde la expansión de bosques de latifoliadas sobre las áreas que en el mapa base
corresponde a matorrales áridos es evidente.
También es fácilmente observable el caso de las selvas secas que se extienden hacia el
norte en ambas vertientes, la pacífica y la del golfo, sobre zonas anteriormente cubiertas por
matorral semiárido y bosque de latifoliadas.
Figura 1. Distribución espacial de nueve zonas bioclimáticas en México, de acuerdo a un modelo logístico
multinominal, en condiciones climáticas base.
Figura 2. Distribución espacial de las agrupaciones vegetales asociadas con las condiciones climáticas
modificadas de acuerdo al modelo ECHAM en dos escenarios de emisiones A2 y B2 para el horizonte
2050.
Figura 3. Distribución espacial de la vegetación bajo condiciones de cambio climático de acuerdo al
modelo de circulación general GFDL y en dos escenarios de emisiones A2 y B2 para el año 2050.
Figura 4. Distribución espacial de las agrupaciones vegetales asociadas con las condiciones climáticas de
cambio climático con la aplicación del modelo HADLEY y dos escenarios de emisiones A2 y B2 para el
2050.
En el cuadro 5 se presenta la proporción en que cada zona bioclimática cambia ante las
nuevas condiciones de las variables climáticas expuestas por cada modelo. En todos los
modelos la pérdida en los bosques de coníferas es evidente, sin embargo en el caso del
GFDL la proporción alcanza cifras menores al 5%, para el caso del ECHAM la pérdida oscila
entre el 14 y casi el 20%, pero el caso de mayor decremento se registra con el HADLEY que
para el caso del escenario A2, la probabilidad de presencia del bosque de coníferas
disminuye a cifras cercanas al 41%.
Cuadro 5. Porcentaje de cambio en la superficie relativa para cada zona bioclimática, de acuerdo a tres
modelos de circulación general y dos escenarios de emisiones para el horizonte 2050
Los bosques de latifoliadas se ven afectados de forma diferencial de acuerdo a los modelos.
El ECHAM y HADLEY muestran un decremento en la superficie cubierta por latifoliadas que
va del 4% (HADLEY A2) a casi el 18% (ECHAM A2), en cambio las condiciones propuestas
por el GFDL favorecería el establecimiento de este tipo de comunidades templadas. La
disminución en la superficie cubierta por bosques de latifoliadas es debido al cambio en la
probabilidad de la presencia de este tipo de bosques por matorrales áridos y semiáridos,
pastizales y selvas secas.
El matorral árido se ve favorecido en el caso del ECHAM con ambos escenarios de
emisiones, pero experimenta pérdidas importantes (entre el 27 y 28%) en las condiciones
.
impuestas por el GFDL, en donde parte de la superficie ocupada por este tipo de
vegetación es reemplazada por matorrales semiárido, pastizales e incluso bosques de
latifoliadas. Del mismo modo los matorrales semiáridos decrecen en superficie en
diferente magnitud para todos los modelos, con los valores más altos dados al aplicar el
modelo ECHAM (8%).
Para el caso de los pastizales, estos se ven favorecidos en casi todos los modelos, debido
a que áreas cubiertas preferentemente por bosques de latifoliadas pierden las condiciones
para establecerse y aumenta la probabilidad de presencia de pastos naturales (Ver figura
5).
En las selvas húmedas y subhúmedas la probabilidad de ocurrencia prácticamente se
mantiene en todos los modelos aplicados según el porcentaje que se señala para el
escenario base del modelo logístico multinominal. Los cambios que se experimentan en
este caso son de proporciones bajas.
Para la selva seca el incremento propuesto por los modelos es importante, el menor se
registra de acuerdo al modelo ECHAM con valores que van del 13 a casi el 20 % en los
escenarios B2 y A2 respectivamente. En los modelos GFDL y HADLEY la expansión de
las probabilidades de la presencia de la selva seca va del 52% al 70%, lo que casi duplica
la superficie de acuerdo a las condiciones base de este tipo de selvas, por lo que es la
agrupación vegetal con mayores proporciones en el cambio. El diagrama de la figura 5
ejemplifica para uno de los modelos aplicados (ECHAM A2), de donde proviene el
cambio que alimenta el incremento de este tipo de vegetación, y como puede observarse
es debido al aporte de bosques de latifoliadas, matorral semiárido, selvas húmedas y
vegetación hidrófila.
La vegetación halófila, a pesar de estar más relacionada con las características edáficas,
también registra pérdidas de alrededor del 30% en la mayoría de los modelos, excepto
para el ECHAM. En cambio la vegetación hidrófila registra ligeros incrementos respecto
a la condición original.
17
Figura 5. Diagrama que muestra los cambios en las zonas bioclimáticas. Los cajones de la
izquierda representan las superficies cubiertas por cada zona bioclimática en el mapa base y los
de la derecha la superficie final, de acuerdo al modelo. Los cuadros muestran la superficie que se
mantiene en la misma categoría (en negro) y la superficie que cambia (rojo). El tamaño de los
cuadros, representa el cambio en la superficie.
EFECTOS SOBRE LAS ESPECIES
Los resultados indican que las respuestas de las especies a los cambios climáticos
esperados son idiosincrásicas; es decir, debido a que cada especie presenta tolerancias
fisiológicas al clima de manera individual, sus respuestas esperadas son en el mismo
sentido. Así, observamos que hay especies en casi todas las zonas bioclimáticas que se
verán afectadas negativamente en términos de sus distribuciones geográficas y otras que
se espera que se vean beneficiadas (Figura 6).
18
P orcentaje de área perdida / ganada
0
P orcentaje de área perdida / ganada
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P orcentaje de área perdida / ganada
HADGEM1 B2 2050
HADGEM1 A2 2050
MPI/ECHAM5 B2 2050
MPI/ECHAM5 A2 2050
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Especies
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GFDLCM2 B2 2050
GFDLCM2 A2 2050
Figura 6. Porcentaje de área (perdida o ganada) para cada una de las especies de mamíferos. Los
colores de las barras corresponden alas zonas bioclimáticas de las especies: Verde = Bosques de
Coníferas y Latifoliadas; Naranja = Matorrales Áridos y Semiáridos; Amarillo = Pastizales
Naturales; Marrón = Selvas Secas y Rosa = Selvas Húmedas y Subhúmedas. Los códigos para
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En general, los resultados indican que para el 2050 casi la mitad de las especies de
mamíferos analizadas (n=30) perderán 50% o más del área de su distribución actual, de
acuerdo por lo menos a 3 de los 6 escenarios; de éstas, 9 especies se espera que pierdan
más del 80% de su área histórica de distribución según 4 o más escenarios: Romerolagus
diazi, Lepus flavigularis, Orthogeomys grandis, Megadontomys thomasi, Megasorex gigas,
Sylvilagus cunicularius, Lepus callotis, Cratogeomys merriami y Cynomys ludovicianus,
todas ellas endémicas o cuasiendémicas a México.
Es importante resaltar que la especie que se identifica en la situación más crítica es el
teporingo (Romerolagus diazi), debido a que los 6 escenarios de cambio climático aplicados
predicen que el nicho de la especie desaparecerá para 2050. Por otro lado, sólo el 21% de
las especies (n=13) se espera que aumenten según 3 o más escenarios y 3 de ellas lo
harían en más del doble de su distribución histórica (Cabassous centralis, Chaetodipus
goldmani y Vampyrum spectrum.
DISCUSION y CONCLUSIONES
En este estudio se presentan resultados de la aplicación de seis escenarios de cambio
climático en la biodiversidad de México. Se procedió a hacer el análisis a dos escalas
complementarias. Una que abarca todo el país considerando nueve zonas bioclimáticas
para vegetación y la otra se refiere a la distribución individual para 61 especies de
mamíferos que se encuentran en esas zonas bioclimáticas.
A pesar de las diferencias en escalas, metodologías e insumos propios de los análisis,
ambos enfoques parten del hecho de que la presencia de un determinado tipo de
vegetación o una determinada especie está en función de ciertos parámetros ambientales y
bioclimáticos, de esta manera ambos estudios buscan describir la probabilidad de
ocurrencia de un determinado tipo de vegetación o de una determinada especie en
condiciones ambientales actuales y en condiciones ambientales modificadas según 6
escenarios de cambio climático, generados a partir de 3 modelos ce circulación general bajo
las proyecciones socioeconómicas A2 y B2. De esta manera los resultados muestran
similitudes sorprendentemente similares y son consistentes a su vez con los resultados de
estudios anteriores (Villers, R. L. & I. Trejo-Vázquez, 1997, 1998)
Lo que permite dar
algunas conclusiones mucho más fortalecidas.
Los resultados muestran que para los 6 escenarios tanto para las zonas bioclimáticas como
para las 17 especies seleccionadas que radican en áreas con temperaturas templadas y
frías como son los bosques de coníferas (bosque de pino, bosque de oyamel, bosque de
ayarín, bosque de cedro, bosque de pino-encino, bosque de táscate) y los bosques de
latifoliadas (bosque de encino, bosque de encino-pino, bosque mesófilo de montaña), sus
áreas de distribución se verán drásticamente reducidas al aplicar el modelo ECHAM.
Únicamente en el caso del modelo GFDL A2 y B2 se prevé una moderada expansión de
latifoliadas sobre las áreas de matorrales.
En estos ecosistemas para 4 de las 17 especies estudiadas que radican en estos bosques,
sus áreas de distribución se reducirán de entre el 80 al 100% estas especies son:
Romerolagus diaza (teporingo, zacatuche, conejo de los volcanes), Lepus flavigularis
(liebre), Orthogeomys grandis (tuza o rata de campo), Megadontomys thomasi (ratón), por lo
que estarán en inminente peligro de extinción.
Las áreas de pastizal natural (pastizal natural, pastizal-huizachal) de acuerdo a los
escenarios tienden a incrementar su área para los modelos GFDL y HADLEY, sin embargo
es importante hacer notar que se observa una redistribución de estas zonas, lo que
requeriría de la migración de las especies. Esto significa que para las 7 especies de
mamíferos estudiados se reducirá su hábitat, tres de ellos en más del 80 % de su área:
Cynomys ludovicianus (perrito de las praderas), Lepus callotis (liebre torda), Lepus
flavigularis (liebre).
El resultado para las selvas secas también es significativo, los tipos de vegetación de esta
zona bioclimática: selva baja caducifolia, selva mediana caducifolia, selva baja
subcaducifolia y selva baja espinosa, incrementan su probabilidad de ocurrencia en los 6
escenarios. Sin embargo, en el caso de los 9 mamíferos estudiados de este ecosistema
existe una reducción de sus áreas de distribución excepto para Artibeus hirsutus
(murciélago-frutero peludo).
Cuando se aplican los modelos para el caso de los matorrales en general (40% del total de
la superficie del país) el resultado es un poco ambivalente. En el caso del Matorral árido es
evidente el efecto de las condiciones más secas, en el norte del país que propone el
ECHAM, con el consecuente incremento de este tipo de matorrales en detrimento de los
.
bosques templados. En el Matorral semiárido sus áreas de distribución se reducen un poco
o se mantienen en rango. Las 13 especies de mamíferos estudiados que se encuentran
distribuidos en ambos tipos de matorral, en todos los casos el resultado al aplicar los seis
escenarios es una reducción de sus áreas de distribución.
Finalmente en lo que se refiere a las selvas húmedas y subhúmedas, el cambio no parece
perceptible en los 6 escenarios aplicados, aunque en general, la proyección es a la
reducción de sus áreas de distribución. Los tipos de vegetación a los que se refieren estas
selvas son: Selva alta perennifolia, selva alta subperennifolia, selva baja perennifolia, selva
baja subperennifolia, selva mediana perennifolia, selva mediana subperennifolia, selva
mediana subcaducifolia. Para 2 de las 15 especies de mamíferos estudiados de estas zonas
bioclimáticas los porcentajes de incremento de sus áreas de distribución serian en más del
doble de su distribución histórica: Cabassous centralis (Armadillo cola de trapo), y
Vampyrum spectrum (Gran falso murciélago vampiro).
En este estudio se pone de manifiesto el hecho que las respuestas geográficas de las
especies al cambio climático son idiosincrásicas aunque presenta algunos patrones muy
claros y relacionados con las zonas bioclimáticas y los tipos de vegetación que les
corresponde, por tanto es necesario una revisión de los sistemas de áreas protegidas que
se encuentren en esos lugares con el fin de tomar medidas puntuales que contrarreste el
posible efecto del cambio climático en los patrones de distribución de las plantas y animales
descritos.
Una de las ventajas de aplicar diferentes modelos es obtener un panorama de lo que podría
suceder ante los cambios esperados por el cambio climático. Los resultados obtenidos con
los modelos seleccionados no muestran una tendencia homogénea en los cambios, pero sí
se pueden identificar zonas que consistentemente se ven afectadas por las nuevas
condiciones climáticas. En general, es en el norte del país donde se manifiestan los cambios
más evidentes, así como en los ecotonos de las zonas bioclimáticas. Es de destacar el
hecho que los efectos más drásticos se esperan en la zona norte y centro del país, mientras
que en el sur y la Península de Yucatán, se espera que los impactos del cambio climático
sobre las especies sean moderados.
La información vertida en este trabajo permite reconocer las zonas de cambio, así como
identificar la dirección del mismo, lo cual se puede considerar para generar medidas de
adaptación y mitigación, relacionadas con la conservación de los ecosistemas, punto
particularmente relevante bajo el contexto de la amplia diversidad que alberga México, así
como su alto nivel de endemismo.
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