De acuerdo con las proyecciones del clima a futuro, muchas especies verían reducidas sus áreas de distribución, principalmente, aquellas que habitan en zonas templadas y frías. El objetivo principal del presente fue modelar la distribución actual y bajo escenarios de cambio climático del bosque subalpino de Pinus hartwegii Lindl para 2041-2060 en el Eje Neovolcánico Transversal. Se obtuvieron los registros de Pinus hartwegii Lindl de la plataforma GBIF y campo. Se descargaron las 19 variables bioclimáticas WorldClim para el presente y futuro de los modelos de circulación global CRNMCM5 y HADGEM2_ES con dos forzamientos radiactivos de 4.5 (trayectorias de CO2 constantes) y 8.5 (trayectorias de CO2 altas). Se eliminó la autocorrelación espacial de las variables. Se cargaron las variables y los registros de presencia al programa MaxEnt, utilizando 75% de los datos para entrenar los modelos y 25% para validarlos. Se transfirieron los parámetros del mejor modelo para generar los modelos a futuro. Los modelos presentaron un excelente ajuste estadístico (pruebas de entrenamiento y validación > 0.9) para ambos periodos. Las variables determinantes de ambos periodos analizados fueron temperatura promedio anual (BIO1) y altitud (DEM). Los escenarios de cambio climático predicen un aumento en temperatura promedio anual entre 0.7 °C y 2.1 °C y reducciones entre 11.7% y 26.9% en el nicho subalpino de Pinus hartwegii Lindl., siendo el Nevado de Toluca y el Pico de Orizaba los sitios más susceptibles al cambio climático. Por otra parte, el parque Izta-Popo presentaría un aumento de nicho de 37.4%.
Pinus greggii is a species of socioeconomic importance in terms of wood production and environmental services in Mexico, though it is restricted by particular environmental conditions to the Sierra Madre Occidental. Species distribution models are geospatial tools widely used in the identification and delineation of species' distribution areas and zones susceptible to climate change. The objectives of this study were to: (i) model and quantify the environmentally suitable area for Pinus greggii in Mexico, and possible future distributions under four different scenarios of climate change; (ii) identify the most relevant environmental variables that will possibly drive changes in future distribution; and (iii) to propose adequate zones for the species' conservation in Mexico. Some 438 records of Pinus greggii from several national and international databases were obtained, and duplicates were discarded to avoid overestimations in the models. Climatic, edaphic, and topographic variables were used and 100 distribution models for current and future scenarios were generated using the Maxent software. The best model had an area under the curve (AUC) of 0.88 and 0.93 for model training and validation, respectively, a partial ROC of 1.94, and a significant Z test (p<0.01). The current estimated suitable area of Pinus greggii in Mexico was 617,706.04 ha. The most relevant environmental variables for current distribution were annual mean temperature, mean temperature of coldest quarter, and slope. For the 2041-2060 models, annual mean temperature, precipitation of coldest quarter, and slope were the most important drivers. The use of climatic models allowed to predict a future decrease in suitable habitat for the species by 2041-2060, ranging from 48,403.85 (7.8%-HadGEM2-ES RCP 8.5 model) to 134,680.17 ha (21.8%-CNRM-CM5 RCP 4.5). Spatial modeling of current and future ecological niche of Pinus greggii also allowed to delineate two zones for in situ conservation and restoration purpose in northeastern (Nuevo Leon) and central (Hidalgo) Mexico.
Antecedentes y Objetivos: Los modelos de nicho ecológico se han usado para entender de qué manera las especies pueden cambiar o persistir en un espacio ambiental y geográfico a lo largo del tiempo. Los objetivos del presente estudio fueron i) modelar el nicho ecológico de P. montezumae y P. pseudostrobus en México, ii) evaluar y comparar la similaridad y equivalencia de la idoneidad del nicho entre las áreas de distribución de las dos especies, y iii) proponer zonas geográficas potenciales para la delimitación de áreas productoras de semillas y conservación para cada especie.Métodos: Se usaron datos geográficos para predecir la distribución de especies y climáticos topográficos y edáficos como predictores ambientales, fueron modelados con base en el algoritmo de Máxima Entropía. Se estimaron parámetros de similaridad (I) y equivalencia (D) para conocer el grado de traslape del nicho. Para la selección de áreas semilleras se usaron los datos ambientales que definieron la distribución de cada especie y dasométricos del Inventario Nacional Forestal y de Suelos (INFyS).Resultados clave: Los modelos muestran que las dos especies presentan zonas muy similares de alta idoneidad, distribuidas en la Faja Volcánica Transmexicana y en la Sierra Madre del Sur. Las mayores contribuciones al modelo de Pinus pseudostrobus fueron las variables temperatura promedio anual (41.3%) y precipitación total anual (14.3%), mientras que el suelo (31.1%) y la altitud (29%) fueron determinantes para el modelo de P. montezumae. El traslape de nicho presenta un valor observado de equivalencia (D=0.430) menor al de similaridad (I=0.610), sugiriendo que las especies tienen un nicho similar, pero que este no es equivalente en su totalidad, el cual podría estar en proceso de diversificación.Conclusiones: La idoneidad del nicho ecológico es similar para las dos especies de pino, pero no es equivalente al presentar variables ambientales diferenciales. Estos resultados tienen implicaciones para la selección potencial de áreas productoras de semillas y conservación para cada especie.
ResumenEste estudio analizó la respuesta climática, potencial dendrocronológico e influencia de fenómenos océanoatmosféricos en anillos de crecimiento de Pinus hartwegii Lindl. en 3 sitios de la Faja Volcánica Transmexicana. Se recolectaron de 36 a 40 núcleos de crecimiento por sitio. Las muestras se analizaron y fecharon mediante técnicas dendrocronológicas. La anchura de anillo total se midió en un micrómetro. La verificación del fechado se efectuó mediante análisis de correlación. Se descargaron los registros de estaciones meteorológicas cercanas a los sitios de estudio de la base de datos CLICOM, se identificaron periodos de respuesta clima-crecimiento radial y se realizaron correlaciones entre las cronologías de arstan y los índices de ENOS, ODP y OMA, con el fin evaluar la influencia de dichos fenómenos en el crecimiento radial. El análisis de los parámetros dendrocronológicos indicó un potencial dendrocronológico de P. hartwegii de intermedio a alto. La sensibilidad climática mayor de la especie se registró en el Nevado de Colima. La precipitación invierno-primavera fue la variable que influyó más sobre el crecimiento, mientras que la temperatura máxima promedio afectó negativamente el crecimiento. ENOS y OMA no influyeron el crecimiento. Sin embargo, en el Nevado de Colima, ODP influyó positiva y significativamente en el crecimiento.
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