POSIBLES EFECTOS DEL CAMBIO CLIMÁTICO SOBRE PROPAGACIÓN DE Polylepis spp.
Blga. Briggeth Estephany Flores Sandoval
Estudiante de Post-Grado de la Maestría de Ecología Aplicada Instituto Científico Michael Owen Dillon, www.imod.org.pe
[email protected] UNALM Lima, Perú, 2015
RESUMEN
Se presenta un análisis de los efectos del Cambio climático y Actividades Antrópicas sobre la capacidad de propagación de Polylepis spp., además un estudio de caso sobre cuál es el número de plántulas y brotes que registra un bosque de 10,16 ha en la Reserva Paisajística Subcuenca del Cotahuasi.
Los posibles efectos del cambio Climático sobre los Andes Tropicales que plantea El IPCC son la pérdida de diversidad biológica con la extinción de especies en muchas áreas tropicales. Cambios en la abundancia relativa y absoluta de cada especie dentro de una comunidad y formación de comunidades diferentes basadas en nuevas interrelaciones entre especies. Se pronostica que la diversidad de los helechos, las epífitas y las aves no varía considerablemente con la latitud a lo largo de la mayor parte de los Andes tropicales. El clima en la región sur de los Andes tropicales es generalmente más seco que en la región norte. Los sistemas de precipitación en esta región se encuentran principalmente controlados por la disponibilidad y el transporte de vapor de agua desde la cuenca amazónica, el comportamiento del Océano Pacífico.
En el estudio de caso se evidenció que el número de nuevos individuos de P. rugulosa es menor en el borde del Bosque en comparación del centro, evidenciando mayor impacto y presión en el borde, además de una pobre capacidad de desarrollo y colonización de nuevas áreas
______________________________________________________________________ INTRODUCCIÓN
Los bosques de Polylepis son
importantes ecosistemas altoandinos que
proveen de valiosos servicios
ambientales y socio-económicos a la región, como la protección de fuentes de agua, control de erosión, regulación del microclima y hábitat para numerosas especies de animales y plantas (Fjeldså & Kessler, 1996). En este tipo de bosques el árbol predominante pertenece a varias especies del género Polylepis el
cual se distribuye únicamente en los Andes Sudamericanos, siendo el Perú el país con mayor diversidad, ya que posee 19 especies de las 27 especies registradas en total (Mendoza & Cano, 2011).
Las zonas altoandinas donde se
de temperatura que son pocas las
especies arbóreas que logran
establecerse naturalmente en estas zonas, restringiendo su distribución a laderas de montañas, roquedales y quebradas. Esta distribución aparentemente natural de los bosques de Polylepis ha sido debatida durante mucho tiempo, ya que muchas hipótesis han sugerido que la razón principal es actividades antropogénicas, pero también existen hipótesis de muchos investigadores que afirman que la distribución de Polylepis sería a causa del Cambio Climático.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Describir cuales son los efectos
del Cambio climático y
Actividades Antrópicas sobre la capacidad de producción de renuevos de Polylepis spp.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Describir un panorama general sobre los efectos del Cambio
Climático y Actividades
Antrópicas sobre de producción de renuevos Polylepis.
Analizar un estudio de caso sobre la Reproducción de Polylepis en
la Reserva Paisajística
Subcuenca de Cotahuasi (RPSC).
REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
Futuros Impactos del Cambio Climático en los Bosques
De acuerdo al IPCC (2007, 2014), se espera que, a mediano y largo plazo, el
cambio climático afecte América Latina de la siguiente manera:
- Hasta mediados del siglo, los aumentos de temperatura y las correspondientes disminuciones de la humedad del suelo originarían una sustitución gradual de los bosques tropicales por las sabanas en el este de la Amazonia.
- La vegetación semiárida iría siendo sustituida por vegetación de tierras áridas.
- Podrían experimentarse pérdidas de diversidad biológica importantes con la extinción de especies en muchas áreas tropicales de la región.
- Los cambios en las pautas de precipitación y la desaparición de los glaciares afectarían notablemente la disponibilidad de agua.
Asimismo, resultarían especialmente afectados por el cambio climático: Los ecosistemas terrestres - en las regiones montañosas (debido a su sensibilidad al calentamiento), en las zonas mediterráneas y en los bosques lluviosos tropicales (debido a la disminución de las lluvias): Según los resultados de estudios de un eminente equipo científico (Hannah et al 2002), la biodiversidad terrestre se verá afectada por un amplio espectro de cambios
geofísicos resultantes del cambio
climático será una de las principales causas de pérdida de biodiversidad en las próximas décadas. Se esperan los
siguientes impactos sobre la
biodiversidad terrestre:
- Distribución de las especies. Respuesta
de las especies individualistas
(incluyendo especies extranjeras
invasivas, patógenas y parásitas) a condiciones más cálidas/frías y más secas/húmedas con posibles migraciones en latitud y altura.
- Extinción local, regional y global de
especies debida a la expansión,
contracción o desaparición de sus respectivos hábitats.
- Composición y configuración de las comunidades. Cambios en la abundancia relativa y absoluta de cada especie dentro de una comunidad y formación de comunidades diferentes basadas en nuevas interrelaciones entre especies. En relación al funcionamiento de los ecosistemas, los impactos serían:
- Cambios en la fenología (distribución temporal de eventos biológicos tales como la floración), en los ciclos de los nutrientes y en la disponibilidad de recursos naturales como el agua dulce,
en las relaciones predador-presa,
parásito-huésped, plantapolinizador y planta-dispersor, en el control de pestes, en la polinización y en la estabilización del suelo.
En relación a la perturbación de regímenes se esperarían los siguientes efectos:
- Cambios en la intensidad, frecuencia y estacionalidad de eventos extremos como incendios forestales, inundaciones
y sequías y sinergias con el cambio global, incluyendo presiones debidas a modificaciones en el uso humano de la tierra.
Influencia de la altitud en la diversidad de las especies
En muchos grupos taxonómicos la riqueza de especies alcanza su nivel máximo en las zonas bajas de las laderas
andinas (hasta 1500-2500 m
aproximadamente) y en las tierras bajas inmediatamente adyacentes, lo que corresponde a las tendencias globales. La riqueza regional de especies de las plantas vasculares alcanza su máximo en
las tierras bajas y disminuye
considerablemente hasta una altura aproximada de 1500 m, pero se mantiene bastante constante entre los 1500 y 3000 m, volviendo a disminuir en alturas superiores. A diferencia con lo anterior, la riqueza regional de especies de las aves se mantiene constantemente alta desde las tierras bajas hasta los 1500 m en los Andes tropicales en su conjunto y hasta los 2600 m en los Andes
colombianos, y luego disminuye
drásticamente hacia la línea arbolada (el límite altitudinal en el que los árboles son capaces de crecer).
En las escalas espaciales locales, se
observan patrones que varían
algunos roedores exhiben su punto máximo de diversidad en altitudes medias en el bosque montano húmedo. En contraste, la riqueza de especies a escala local de algunos insectos, aves y la mayoría de los mamíferos pequeños alcanza su nivel máximo en las zonas bajas y disminuye en forma bastante estable con la altitud en las laderas andinas húmedas. Por otra parte, en los valles interandinos bajo la sombra pluviométrica la diversidad de aves y murciélagos alcanza su punto máximo en altitudes medias, donde la ubicación exacta del punto máximo depende del ecoclima local. En las laderas áridas occidentales de Perú, la riqueza de algunos grupos, como ser los mamíferos pequeños no voladores, aumenta con la altitud.
La influencia de la latitud
Los patrones de diversidad latitudinal son pobremente estudiados y difieren entre los taxones. Mientras que las plantas vasculares y algunos grupos de insectos alcanzan la diversidad más alta
en las regiones ecuatoriales, la
diversidad de otros taxones como peces y musgos aumenta a medida que aumenta la distancia al ecuador. La diversidad de los helechos, las epífitas y las aves no varía considerablemente con la latitud a lo largo de la mayor parte de
los Andes tropicales, aunque la
diversidad de los helechos en los bosques montanos húmedos y de las aves en general disminuye marcadamente hacia el sur de aproximadamente 18ºS, en el centro de Bolivia, a partir de donde el clima se vuelve más seco y más
estacional. En la ladera occidental andina, la diversidad de las aves es
mayor alrededor del ecuador y
extremadamente baja más al sur, en las laderas áridas de Perú y en el Altiplano al sur de Perú y Bolivia. Los mamíferos del bosque montano húmedo tampoco parecen tener una tendencia en la diversidad latitudinal, pero la región de la puna de los Andes tropicales del sur cuenta con una mayor diversidad de roedores que el páramo al norte.
El clima en la región sur de los Andes tropicales es generalmente más seco que en la región norte. Los sistemas de
precipitación en esta región se
encuentran principalmente controlados por la disponibilidad y el transporte de vapor de agua desde la cuenca amazónica, el comportamiento del Océano Pacífico y la dinámica del Lago Titicaca.
Las características climáticas intra-anuales dominantes en el sur de los Andes tropicales son los prolongados períodos lluviosos y secos del ciclo anual, los que se ven afectados en gran parte por las fluctuaciones del Alta de Bolivia, un sistema de alta presión en altura sobre Bolivia.
vapor de agua más importante para el Altiplano.
Fragmentación de los bosques de Polylepis
La fragmentación - como un proceso de perturbación del hábitat - significa la reducción espacial del bosque natural y su calidad de hábitat, con consecuencias negativas en diferentes niveles de organización biológica y en los procesos ecológicos (Sevillano, 2010), se calcula que un 98% de los bosques de Polylepis de Perú han desaparecido (Fjeldså & Kessler, 1996) y que los relictos que
prevalecen en la actualidad son
representaciones de grandes extensiones de bosques de Polylepis que cubrían
todas las planicies y montañas
altoandinas. Son muchos los factores que han generado esta disminución en la distribución de los Polylepis, siendo los principales:
a) Tala para leña y material de
construcción: Los bosques de queñua son una fuente importante de madera en los Andes, es por ello se talaban sus ramas para la cocción de alimentos. Además, a pesar del crecimiento tortuoso de sus árboles, regionalmente se construyeron cercos o techos de pequeñas construcciones en base a la madera de Polylepis como iglesias y construcciones municipales viejas de pueblos altiplánicos de Perú, Bolivia y Chile (Orrego, 2011).
b) Quemas y Cambio de uso de
tierras: La quema indiscriminada de los bosques para favorecer el crecimiento de pastos y/o obtener tierras de cultivo ha sido y es una práctica muy común en las
comunidades altoandinas que ha
destruido cientos de hectáreas de bosques y pastizales (Laegaard, 1992).
Aunque los árboles maduros de
Polylepis comúnmente sobreviven a las quemas de los pastos que crecen debajo de los árboles, este no es el caso de las
plántulas y árboles juveniles de
Polylepis, los cuales mueren. Por lo tanto la regeneración de los bosques está restringida y en el trascurso del tiempo los bosques desaparecen (Kessler & Driesch, 1993).
c) Cambio climático: Muchos
autores han atribuido la reducción de los
bosques de Polylepis al cambio
climático, el cual ha venido alterando el clima global provocando variaciones en la temperatura promedio, las estaciones, la cantidad de lluvia y aumentando la cantidad de gases de efecto invernadero. Toda esta situación podría haber causado, al igual que los factores mencionados anteriormente, cambios
progresivos en la composición,
estructura y distribución de los bosques de Polylepis.
CASO DE ESTUDIO
Bosque de Polylepis rugulosa Bitter de Andamarca en la RPSC:
Ubicación:
menor densidad de árboles que en la parte central, además presenta una topografía accidentada con pendientes de más del 50%, y presencia de enormes
rocas que evidencia fuertes
deslizamientos en la zona.
Metodología
En parcelas de 30 x 30 m se contabilizó todos los individuos de P. rugulosa,
incluyendo el número nuevas
generaciones diferenciando su origen, ya sea plántula (origen de una semilla) o brote (vástago originado de una rama), escarbando sus raíces (Rangel, 2004). Además se registraron las ubicaciones de cada plántula, brote e individuo adulto de P. rugulosa,
Figura 1. Mapa de Ubicación de la Zona de Estudio en el Bosque de P. rugulosa de Andamarca (Charcana), Provincia de la Unión, Arequipa.
Resultados y Discusiones
Se registraron en total se 120 plántulas, 17 brotes. Con los datos obtenidos se realizó un mapa de distribución de adultos vs. Plántulas-brotes de P. rugulosa (figura 2).
Se observa que en la figura 2 existe mayor proporción de plántulas en comparación al número de brotes, lo cual evidencia que en la zona de estudio existen pocas limitaciones para la reproducción sexual. Este resultado
regeneración asexual es las más exitosa, por lo que las plantas se han adaptado a este tipo de reproducción donde el vástago o hijo no solo es idéntico a la
madre sino que sigue física y
fisiológicamente conectado a ella, el bajo número de brotes en los resultados indicaría una pobre capacidad de desarrollo y colonización de nuevas áreas como lo señala Silvertown (1982) quien plantea que el vástago vegetativo (brote) es un potencial colonizador de nuevos espacios en los alrededores del área ocupada permitiendo explotar los espacios aprovechables de una manera más eficiente.
Una observación muy particular que se muestra en la figura 2 sobre la estructura de este bosque, es que no se encontraron individuos juveniles, lo cual se puede interpretar como la existencia de un factor limitante que conlleva a que del gran número de plántulas presentes en el bosque pocos se conviertan en juveniles ya que muchos de estos son eliminados en las etapas intermedias.
Körner (1998) propone cinco grupos de mecanismos que pueden determinar la limitación de la forma de vida arbórea en altas elevaciones: a) Hipótesis de Estrés: daño por congelamiento y desecación; b)
Hipótesis del disturbio: Daños
mecánicos por viento, nieve, herbivoría o patógenos fúngicos; c)Hipótesis de la reproducción: Polinización, crecimiento del tubo polínico, desarrollo de la semilla, dispersión de la semilla,
germinación y establecimiento de
plántulas; alguno de estos factores pueden estar limitados y previenen el restablecimiento arbóreo a grandes
altitudes; d) Hipótesis del balance de carbono: donde la asimilación de carbono o el balance entre la asimilación y la pérdida de carbono por respiración
es insuficiente para soportar el
mantenimiento y un mínimo de
crecimiento arbóreo; y e) Hipótesis de la limitación de crecimiento: donde los procesos de síntesis que conducen los azúcares y aminoácidos al cuerpo de la planta no pueden suplir las proporciones mínimas requeridas para el crecimiento y renovación de tejidos (Colmenares, 2002). De los factores mencionados diversos autores han señalado que la temperatura es un importante regulador de los límites de disposición de especies vegetales, actuando sobre diferentes
procesos asociados con la fase
regenerativa, determinando la ubicación espacial, la sobrevivencia de las especies, y de esta manera el límite superior de distribución de los bosques (Körner, 2008). Estas condiciones pueden causar estrés hídrico en tanto en las plántulas, brotes y juveniles perdiendo más agua de la que pueden reemplazar a través de la absorción por la raíz en el suelo congelado (Toivenen, 2014) generando así la muerte de estos individuos.
Figura 2. Mapas de disposición de todos los individuos de P. rugulosa en la primera (A) y segunda (B) subparcela, círculos= adultos, triángulos= brotes, cruces= plántulas.
En el estudio realizado por Rangel
(2004), sobre la reproducción y
resistencia a las temperaturas
congelantes en la regeneración de Polylepis sericea concluye que la cobertura proporcionada por las copas de los árboles dentro del bosque, determina
condiciones más favorables de
temperatura bajo el dosel que en espacios abiertos, además de Cierjacks et al. (2007) encontró que semillas de
Polylepis incana fueron
significativamente mayor en el interior del bosque que en el exterior, presumiblemente debido a que las condiciones climáticas son menos extremas y se da una mayor lluvia de semillas en el interior.
CONCLUSIONES
El IPCC (2007, 2014) plantea dentro de los efectos que
producirá el Cambio Climático en América Latina la pérdida de diversidad biológica con la extinción de especies en muchas áreas tropicales. Cambios en la abundancia relativa y absoluta de cada especie dentro de una comunidad y formación de comunidades diferentes basadas en nuevas interrelaciones entre especies. El clima en la región sur de los Andes tropicales será generalmente más seco que en la región norte. Los sistemas de precipitación en esta región se
encuentran principalmente
controlados por la disponibilidad y el transporte de vapor de agua desde la cuenca amazónica, el
comportamiento del Océano
El número de nuevos individuos de P. rugulosa es menor en el
borde del Bosque en
comparación del centro,
evidenciando mayor impacto y presión en el borde.
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