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Biodiversidad y Cambio climático:
impactos, avances y vacíos de investigación
1er Foro Internacional de Biodiversidad UNASUR:
la biodiversidad, perspectivas regionales.
Ibarra, 26-27.06.2014
Nikolay Aguirre, Ph.D.
[email protected]
Antecedentes: Impactos asociados a la biodiversidad
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Antecedentes: Impactos asociados a la biodiversidad
 La biodiversidad será afectada en diferentes
formas y escalas (Cuesta et al., 2012)
 …20-30% de las especies de plantas y
animales bajo presión hasta ahora, enfrenten
mayor riesgo de extinción si los aumentos en las
temperaturas globales promedio exceden 1.52.5°C (IPCC, 2007)
 Desplazamientos, adaptación (fisiológicas y
evolutivas) y extinción total pueden ocurrir a
nivel de especies como efecto del cambio
climático (Holt 1990, Peterson et al. 2001, Pauli
et al., 2007; IPCC 2013)
 Impactos del cambio climático a escala local
podrían reflejar interacciones de estos tres
mecanismos y traducirse en cambios en la
composición y funcionalidad de los ecosistemas
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Avances: Institucionalización de la investigación en cambio climático
Plan de Creación y Fortalecimiento de Condiciones
Programa de Investigación, Generación y
Levantamiento de Información: información
para la toma de decisiones
Generación de
información de sectores
priorizados:
Adaptación y mitigación:
-
4
Instalación de sistemas
integrales de información:
-
información sobre cambio
climático estandarizada y de
libre acceso; y
-
mecanismos de intercambio,
estandarización de
metodologías, validación,
centralización y distribución
de la información generada
por las instituciones
Datos
metereologicos
-
Modelos climáticos
-
Vulnerabilidad
-
Emisiones GEI
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Avances: Redes de investigación
GLORIA:
Global Observation
Research Initiative in Alpine
Environments
(http://www.gloria.ac.at)
-
118 active target regions
Ecuador
- Reserva Ecológica el Angel
- Reserva Ecológica Antisana
- Conplejo Volcánico Pichincha
- Parque Nacional Podocarpus
Red de Monitoreo del impacto del Cambio Climático
en la biodiversidad de alta Montaña en la Región
Andina
http://www.condesan.org/gloria/home
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13 sitios pilotos en 6 paises
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Avances: Monitoreo in situ (proyecto MICCAMBIO)
Monitoreo a largo plazo del impacto del cambio
climático en la biodiversidad de ecosistemas de
páramo en el Parque Nacional Podocarpus, Ecuador
CIC 3400
CIC 3300
CIB 3200
Ubicación: Parque Nacional Podocarpus
Rango altitudinal: 3200–3400msnm
Temperatura: 3° a 15°C
Precipitación: 4000 mm/año
Ecosistemas: Páramo
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CIA 3270m
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Avances: Monitoreo in situ (proyecto MICCAMBIO)
Análisis de los patrones de cambios ecológicos en especies seleccionadas en condiciones
naturales
CIC 3400m
CIB 3320m
CIA 3270m
Instalación de parcelas
permanentes (2008)
3 Cimas
48 parcelas
Re-evaluación y análisis de
patrones de cambios en
parcelas instaladas en el 2008
- cobertura de las formas
de vida
- cobertura de especies
vegetales
- diversidad
- Tasas de cambio
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Avances: Monitoreo in situ (proyecto MICCAMBIO)
Evaluación de cambios biológicos en especies seleccionadas ante condiciones ambientales
modificadas de forma controlada
 Se instalaron nueve cámaras a lo largo de
una gradiente altitudinal en las tres cimas
(tres en cada cima) y nueve parcelas
control
 Datalogger para registrar la temperatura
cada hora (uno por cámara).
 Evaluación de parámetros morfológicos
de las especies seleccionadas:




estado fenológico,
tamaño del tallo,
color de hojas,
….
 Monitoreo anual
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Avances: Monitoreo in situ (proyecto MICCAMBIO)
Generación de modelos predictivos del comportamiento de especies seleccionadas frente a
posibles anomalías climáticas proyectadas
Variables del Wordclim
(BIO 1, BIO 5, BIO 6,
BIO 12, BIO 13, BIO 14)
Datos topográficos
(Pendiente, MDE)
MAXENT
(Algoritmo de Máxima Entropía)
Distribución potencial actual
(Codificado por colores, escala del 0-1)
ENVI
(Vectorización de la presencia)
ArcGis 9.3
(Generación de mapas)
9
Datos de presencia por
especie
(Coordenadas)
 selección de las especies
indicadoras de cambio
climático: Cumplimiento de
criterios de sensibilidad.
 determinación de patrones
de distribución actual de las
especies indicadoras de
cambio climático
 Generación de modelos
predictivos del
comportamiento espacial y
temporal de especies de
flora indicadoras de cambio
climático
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Avances: Evaluación de la vulnerabilidad (región sur Ecuador)
Vulnerabilidad de la region sur del Ecuador
Marco conceptual
Ecosistemas
biomasa
Producción
hídrica
temperatura
precipitación
Uso del suelo
Deforestación
fragmentación
(Furniss et al. 2012; Furniss et al. 2013)
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Avances: Evaluación de la vulnerabilidad (región sur Ecuador)
(Furniss et al. 2012; Furniss et al. 2013)
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Avances: Adaptación y reducción de la Vulnerabilidad (región sur Ecuador)
Objetivo general
Diseño de estrategias de adaptación al cambio climático que permitan reducir
la vulnerabilidad de los sistemas ecológicos y socioeconómicos de la región
sur del Ecuador
Objetivos específicos
Apoyo a la generación de
información científica
enfocadas a aspectos
ecológicos, sociales y
económicos en zonas
prioritarias y vulnerables al
cambio climático
Facilitar un proceso
colaborativo para la
planificación y diseño de una
estrategia regional de
preparación a los desafíos
del cambio climático en la
región sur del Ecuador.
Crear una infraestructura de
datos espaciales (IDE) para
la Región Sur del Ecuador
que permita el acceso a
información geoespacial de
tipo ecológico y
socioeconómico.
Componente 1.
Bases científicas
Componente 2.
Estrategias de adaptación
Componente 3.
Comunicación & Decisión
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El futuro: vacíos y retos de investigación
La biodiversidad y la funcionalidad de ecosistemas todavía son tópicos de
investigación de relevancia (Loreau et al., 2002, Balavera et al., 2006,
Braumant et al., 2007)
Esfuerzos orientados a la caracterización de la biodiversidad y su manejo
(Aguirre et al., 2002, Beck et al., 2008, Gunter et al., 2013).
Vacíos de conocimientos de ecosistemas y capacidad de resiliencia:
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-
Vulnerabilidad de ecosistemas a cambios globales y locales
-
Sensibilidad de la biodiversidad a cambios ambientales
-
Regulación hídrica: suelo, agua y cobertura vegetal (Buytaer et al. 2006,
Célleri et al. 2009, Crespo et al., 2011, Buytaer 2013);
-
Caracterización de grupos funcionales: insectos, epifitas (Fiedler et
al..2008, Ramírez et al. 2013);
-
Procesos de adaptación, p.ej., restauración holísticos (Weber et al.
2008, Aguirre et al., 2011).
-
Bases científicas (p.ej., stocks, beneficios, compensaciones, etc.), para
desarrollar proyectos REDD++ en Ecuador
-
Documentación y seguimiento in-situ a mediano y largo plazo:
complejidad ecosistémica; y la variabilidad de escenarios
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Gracias por sus
preguntas
Nikolay Aguirre, Ph.D.
[email protected]
http://nikolayaguirre.com
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Avances: Monitoreo in situ (proyecto MICCAMBIO)
Resultados (1/3)
Patrones de cambios ecológicos en especies seleccionadas en condiciones naturales
Composición florística
Densidad
80
70
60
Especies 2008
57
1400
59
58
57
1600
68
Especies 2013
1200
51
1000
50
800
40
1440
1397
Individuos 2008
Individuos 2013
1085
1126
765 803
600
30
400
20
200
0
10
CIA
CIB
CIC
0
CIA
CIB
CIC
200
180
160
# Especies
140
120
ESPECIES 2008
100
ESPECIES 2013
80
60
40
20
0
0
15
4
8
Área (m2)
12
16
20
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Avances: Monitoreo in situ (proyecto MICCAMBIO)
Resultados (2/3)
Cambios ante condiciones ambientales modificadas de forma controlada
Composición florística
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudia
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Vers
Control
b) 102.78
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudia
Versión Estudiantil
Especies
300
300
296
Individuos
280
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Vers
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudia
Versión Estudiantil 97.10
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Vers
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
245
243
237
250
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Densidad
350
Versión Estudiantil
91.41
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión94.11
Estudiantil Versión Estudia
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Vers
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudia
Versión Estudiantil
Vers
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudia
86.44
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Vers
85.72
Versión Estudiantil Versión Estudiantil
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudia
200
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
150
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Vers
Versión Estudia
Versión Estudiantil 80.04
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Vers
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudia
Muestreo
1 Estudiantil
Muestreo
2 Estudiantil Vers
Versión Estudiantil Versión Estudiantil
Versión
Versión
Versión Estudiantil
100
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
50
30
23
32
27
36
28
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudia
Versión Estudiantil
Versión Estudia
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Vers
Cámara
a) 99.34
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudia
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Vers
Versión Estudiantil
Cámara
Control
CIA (3270)
Cámara
Control
CIB (3320)
Cámara
Control
CIC (3400)
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudia
Versión Estudiantil96.05
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Vers
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Densidad
0
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión94.33
Estudiantil Versión Estudia
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Vers
Versión 92.76
Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudia
Versión Estudiantil Versión Estudiantil91.44
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Vers
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudia
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Vers
Versión Estudiantil Versión 89.48
Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudia
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil86.19
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
16
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Vers
Versión Estudia
Versión Estudiantil
Vers
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudia
Muestreo
1 Estudiantil
Muestreo
2 Estudiantil Vers
Versión Estudiantil
Versión
Versión
Versión Estudiantil
Versión Estudiantil
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Versión Estudiantil
Versión Estudia
Avances: Monitoreo in situ (proyecto MICCAMBIO)
Resultados (3/3)
Predicción de Calamagrostis macrophylla frente a posibles anomalías climáticas al 2050
a
c
a) Distribución
potencial actual,
b) Distribución
potencial futura,
c) Cambios en la
distribución potencial
futura
b
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Comportamiento:
mantiene: 11,2 %,
Perdida: 5,5%
Coloniza: 0,9%
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