Distribución de las principales especies de encinos (Quercus spp.) ante escenarios de cambio climático en la república mexicana

Abstract

"La biodiversidad brinda servicios ecosistémicos indispensables para el bienestar humano y, por lo tanto, es fundamental conocer las especies que nos rodean y los sitios donde se localizan. Debido al acelerado cambio climático que actualmente se está manifestando, también es esencial estimar el efecto que esto tendrá sobre la biodiversidad. Un grupo de especies emblemático para México son los encinos (genero Quercus) debido a la gran variedad de servicios ecosistémicos que ofrecen a los mexicanos desde la época precolombina. Por tal motivo, los objetivos de esta investigación se englobaron en dos capítulos. En el primer capítulo se desarrolla una metodología para determinar áreas con elevada riqueza y endemismo de encinos. Esta metodología se basa en modelos de hábitat adecuado para determinar los rangos de distribución de los encinos, y mediante el solapamiento de estos rangos se estima la riqueza de especies a través de México. Esta metodología fue comparada con la metodología tradicional que se usa para tomar decisiones de conservación (conteo de ocurrencias reales en unidades espaciales discretas). Adicionalmente, se evaluó si los sitios con alta diversidad se encuentran dentro de áreas naturales protegidas del país. Los resultados indicaron que el 70% de la superficie de México cumple con los requerimientos climáticos para que se encuentre presente al menos una especie de encino. La riqueza de encinos se concentra en las principales regiones montañosas del país, pero la metodología propuesta predice un mayor número de especies en comparación con la metodología tradicional. Finalmente, al evaluar la ubicación de las áreas naturales protegidas, los resultados indicaron que la superficie destinada a proteger a los encinos es aún limitada. En el segundo capítulo se estima el efecto que tendrá el 2 cambio climático sobre la riqueza y composición de encinos a través del país. Para esto, se estimó la diversidad alfa y beta con la misma metodología utilizada en el primer capítulo, pero añadiendo las predicciones de dos escenarios de cambio climático (RCP2.6 y RCP8.5) para mediados del siglo XXI. Los resultados indicaron que la diversidad alfa (riqueza de encinos) disminuirá en ambos escenarios de cambio climático, siendo más acentuada en regiones con elevada riqueza. Los cambios en diversidad beta, por el contrario, serán más fuertes en regiones con menos número de especies. En ambos casos, los cambios serán más severos en el escenario RCP8.5. Estos resultados indican que, aunque las regiones con elevada riqueza son más propensas a sufrir extinciones de especies, la gran variedad de encinos que actualmente poseen les confiere mayor resiliencia a cambios en su composición. De esta investigación se concluye que los modelos de hábitat adecuado son una herramienta confiable para estimar la riqueza de especies sobre extensas áreas geográficas. Por ello, puede ser implementada para sustentar la toma de decisiones en materia de conservación. Con relación a los encinos, la situación actual es preocupante, debido a que no se cuenta con las suficientes áreas naturales protegidas que coadyuven a mantener sus poblaciones y las predicciones a futuro no son alentadoras para el género."

"Biodiversity provides a number of ecosystem services for human well-being and, therefore, it is essential to know the species that surround us and the places where they are located. Because of the accelerated climate change that is currently occurring, it is also essential to estimate the effect that this will have on biodiversity. An emblematic group of species for Mexico are the oaks (genus Quercus) because of the wide variety of ecosystem services provide to Mexicans since pre-Columbian times. For this reason, the objectives of this study were included in two chapters. In the first chapter proposes novel a methodology to determine areas with high richness and endemism of oaks. This methodology uses habitat suitability models to determine the distribution ranges of oaks, and estimates species richness across Mexico by overlapping them. This methodology was compared with the traditional methodology used for making conservation decisions (counting real occurrences in discrete spatial units). Additionally, it was evaluated if sites with high diversity are within natural protected areas of this country. The results indicated that 70% of the surface of Mexico meets the climatic requirements for oaks. Richness of oaks is concentrated in the main mountain ranges of Mexico, but our methodology predicts greater numbers of species than the traditional methodology. Finally, when evaluating the location of protected natural areas, the results indicated that surface destined to protect oaks is still reduced. In the second chapter we estimate the effect that climate change will have on richness and composition of oaks across the country. For this, alpha and beta diversity were estimated with the same methodology used in the first chapter but, in this case, predictions of two climate change scenarios (RCP2.6 and RCP8.5) for the middle of the 21st century were added. The results indicated that alpha diversity (oak richness) 4 will decrease in both climate change scenarios, being more marked in highly-rich regions. Changes in beta diversity, on the other hand, will be stronger in regions with fewer species. In both cases, the changes will be more severe in the RCP8.5 scenario. These results indicate that, although regions with elevated richness are more prone to species extinctions, the great variety of oaks that they currently contain makes them more resilient to changes in their composition. This research allows concluding that habitat suitability models are a reliable tool to estimate species richness across extensive geographic areas. Therefore, it can be implemented in decision-making processes in conservation biology. Regard to the oaks, the current situation is worrisome, mainly because there are not enough natural protected areas to maintain their populations and the future for the diversity of this group of trees are not positive."