Biodiversidad y Cambio de Uso de Suelo TALLER DE CAPACITACIÓN PARA LA ELABORACIÓN DE PROGRAMAS ESTATALES DE ACCIÓN ANTE EL CAMBIO CLIMÁTICO Directrices y métodos para la elaboración de estudios de impactos, vulnerabilidad y adaptación ante Cambio Climático: Biodiversidad y Cambio de Uso de Suelo LCA Miguel A. Altamirano Subdirector de área Coordinación del Programa de Cambio Climático Instituto Nacional de Ecología-SEMARNAT Tepic, Nayarit, 11 de agosto

Conceptos fundamentales Se ha comprobado que muchas especies ya han comenzado a migrar fuera de sus rangos históricos a lugares con climas más adecuados. En sinergia adversa con la destrucción del medio ambiente, y como resultado del aumento de la temperatura, los hábitat originales van disminuyendo. Conforme algunas especies fallan en adaptarse a las nuevas condiciones de hábitat, diversas cadenas tróficas se irán alterando. El CC provoca también escasez de alimento, lo cual disminuye las tasas reproductivas de las poblaciones animales. 2

Biodiversidad El clima es un factor que controla patrones globales de la estructura y productividad de la vegetación (Maslin, 2004). Los efectos del cambio climático sobre la biodiversidad son evidentes alrededor del mundo y el 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).

Conceptos fundamentales Otros impactos de acuerdo con Hansen et al. (2003): Simplificación de comunidades naturales y ecosistemas: Unas especies toleran los cambios más que otras. Incremento de plagas y enfermedades (ej. Hongos en anfibios); la inestabilidad climática favorece la introducción y expansión de especies invasoras (Ej. insectos descortezadores). Alteración de los regímenes naturales de fuego (incrementos en frecuencia, intensidad y ocurrencia). Disminución de los niveles de humedad en los bosques. 4

Conceptos fundamentales Resumen de impactos a la biodiversidad Cambio Climático Afectación directa a especies y ecosistemas por cambios en las condiciones climáticas a las que están adaptadas Amenazas existentes exacerbadas (Ej. fuegos catastróficos, especies invasoras, enfermedades, etc.) Afectación a procesos ecológicos esenciales (Caudales ecológicos, polinizadores, etc) y servicios ecosistémicos 5

Modelado de nichos y distribuciones METODOLOGÍA; BIODIVERSIDAD Modelado de nichos y distribuciones Algoritmo de Modelaje Regresión logística, Análisis de Cluster, GARP, Redes Neuronales, MaxEnt, etc. Humedad Proyección al escenario geográfico Espacio Ecológico Temperatura Pendiente Datos de entrada Productos Tiempo 2 Tiempo 1 Espacio Geográfico Información Ambiental Localidades de registro de la especie Información ambiental Distribución predicha para el T1 Distribución predicha para el T2

METODOLOGÍA; BIODIVERSIDAD, CASO 1 1.- La modelación de los escenarios de vegetación se hizo aplicando el método de “árboles de clasificación”. 2.- Los modelos se ajustaron con el programa S-Plus (Insightful) StatMod. Se tomó como clasificación base la carta de vegetación potencial según la taxonomía de Rzedowski (1978). 3.- El juego de reglas base se obtuvo mediante una muestra que proporcionó datos de temperatura media anual y precipitación total anual, las que se usaron como predictores de los tipos de vegetación. 4.- El árbol resultante se consideró representativo de criterios causales fijos. Con base en este razonamiento se aplicaron los criterios del árbol de clasificación resultante a los distintos escenarios climatológicos. El ajuste del árbol se hizo con base en una muestra aleatoria de 600 puntos distribuidos a lo largo del estado de Veracruz.

Mapa potencial de vegetación del estado RESULTADOS; BIODIVERSIDAD CASO 1 Mapa potencial de vegetación del estado de Veracruz proyectado al 2050 Mapa potencial de vegetación del estado de Veracruz

RESULTADOS; BIODIVERSIDAD, CASO 1 Debido al aumento en el nivel del mar, es muy probable que desaparezcan comunidades ligadas a áreas susceptibles de inundación, entre las que se encuentran los manglares. Las especies de aves del estado pueden colonizar otras áreas. No se esperan extinciones locales. Los mamíferos probablemente se desplazarán hacia partes altas de Veracruz. Aunque sus áreas de distribución pueden expandirse con el calentamiento climático, las perspectivas no son muy promisorias básicamente porque el área ganadera, agrícola y urbana ocupa cerca del 80 % del estado.

BIODIVERSIDAD; MEDIDAS DE ADAPTACIÓN, CASO 1 Es recomendable adoptar estrategias de adaptación y mitigación basadas en la biodiversidad. El mantenimiento y restablecimiento de ecosistemas nativos. Protección y aumento de servicios de ecosistemas. Gestión de hábitat de especies en peligro. Creación de refugios y zonas de amortiguamiento. Establecimiento de redes de las áreas protegidas, que tomen en consideración los cambios climáticos proyectados. Fomentar especies que posean una resistencia baja a parámetros ambientales cambiantes.

METODOLOGÍA; BIODIVERSIDAD, CASO 2 Objetivo: Examinar el probable efecto del cambio climático al 2050 sobre la extensión y distribución espacial de los ecosistemas terrestres de México. Metodología 1.- Se construyó un modelo de regresión logística multinomial: 2.- El modelo se aplicó a la definición de nueve zonas bioclimáticas vegetales en México 3.- Se consideraron 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 4.- 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.

METODOLOGÍA; BIODIVERSIDAD 11.- Se seleccionaron tres modelos de circulación general: el ECHAM5/MPI, el UKHADGEM1 y el GFDL CM 2.0. 12.-Adicionalmente se escogieron dos modelos de emisiones, de entre los ya propuestos en el Cuarto Informe de Evaluación de IPCC, (FAR) que son el A2 y el B2. Se aplicaron estos modelos para el horizonte 2050 únicamente. 13.- Para cada especie se generó un modelo de distribución para el escenario base y 6 escenarios de cambio climático. 14.- Cada uno de los escenarios de cambio climático fue sobrepuesto en el modelo. 15.- Se aplicaron para las zonas bioclimáticas de vegetación igualmente los cambios propuestos por los 6 escenarios de cambio climático. 16.- 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. 17.- Se sobrepuso al mapa base, 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) para identificar las áreas en las que se observan los cambios y se obtuvieron los mapas correspondientes. 18.- Se calcularon las matrices de cambio para reconocer la magnitud y la dirección de los mismos que se resumieron en un cuadro sintético.

RESULTADOS; BIODIVERSIDAD 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.

RESULTADOS; BIODIVERSIDAD 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. El texto en 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.

Cambio de Uso de Suelo

CONVIRTIENDO REGIONES CRÓNICAMENTE VULNERABLES. VULNERABILIDAD Se ha documentado el incremento de la vulnerabilidad y extensamente el impacto ambiental inducido por: Los patrones de ocupación territorial (asentamientos humanos); La infraestructura (carreteras, puentes, presas, bordos, etc) e Infraestructura petrolera (desvío de causes, escoleras, etc.); La degradación ecológica (deforestación) y; Los patrones de producción agrícola y ganadería extensiva (cambio de uso de suelo). CONVIRTIENDO REGIONES CRÓNICAMENTE VULNERABLES.

Cambio de uso de suelo La alteración del uso de los suelos modifica el balance hídrico y altera los frágiles ecosistemas dependientes del recurso agua. El cambio de uso de suelo puede tener impactos importantes en el clima a escala regional e intensificar los impactos del cambio climático. Este cambio es muy importante ya que una vegetación más pobre ocasiona que exista menor infiltración y aumenten los escurrimientos. También disminuye la fricción entre el escurrimiento y la superficie del suelo, aumentando la velocidad de las corrientes.

Impactos del cambio climático esperados en Humedal del Sistema Lagunar Carmen -Pajonal-Machona. Tabasco Medida de mitigación Sitio 1976-2000 2000-2020 La proyección del uso de suelo a 20 años mostró una reducción de las áreas con mayor densidad de vegetación como son los diferentes tipos de selva, la desaparición de los manglares y un aumento de las áreas con vegetación rala, como son los pastizales.

Cambio de uso de suelo Con base en los resultados obtenidos de las tendencias de uso de suelo (1976 – 2000), se definió que las principales causas de cambio para los humedales de estudio son: La conversión de estás zonas a pastizales la actividad de agricultura de temporal La expansión de los asentamientos humanos. Los cambios de uso de suelo proyectados para el 2020, están asociadas a la deforestación por actividades agropecuarias, y al crecimiento urbano.

*Veracruz, Costa Maya, Quintana Roo, Campeche. LOS ORDENAMIENTOS ECOLÓGICOS* Y LOS PLANES DE MANEJO DE LAS ÁREAS NATURALES PROTEGIDAS** COMO LINEAMIENTOS BÁSICOS PARA LA MITIGACIÓN DEL CAMBIO DE USO DE SUELO. Los ordenamientos ecológicos y territoriales representan planes rectores para sus políticas de autorización de zonas de construcción, de aprovechamiento y de restauración bien acotadas. Sin embargo el avance en la elaboración de los ordenamientos regionales y locales no ha sido satisfactorio, aumentando así el riesgo del aumento de la frontera agrícola y urbana sobre los humedales costeros. En caso de los planes de manejo incorporan: Estrategias concretas sobre la forma de aprovechamiento sustentable del suelo por las comunidades locales dentro de las áreas naturales protegida. Planes de atención a eventos climáticos extremos que pueden ser entendidos como políticas de adaptación permanentes ante escenarios de cambio climático. Generación de capacidades para desarrollas propuestas de manejo sustentable. *Veracruz, Costa Maya, Quintana Roo, Campeche. **Reserva de la Biósfera de Sian Ka’an, Los Petenes, Manejo Parque Marino Nacional Costa Occidental de Isla Mujeres, Punta Cancún y Punta Nizuc,