Proyectos de investigación

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1 BIO-IMPACTO Formulario de presentación de Proyectos de investigación Referencia: (a introducir por la Fundación BBVA) Antes de cumplimentar la solicitud, lea las instrucciones de la página siguiente. Instrucciones Importante: enviar por duplicado y en soporte electrónico 1

2 BIO-IMPACTO Resumen de la propuesta. Debe ser breve y precisa, exponiendo sólo los aspectos más relevantes y los objetivos propuestos. Presupuesto detallado. Se considerarán admisibles los siguientes conceptos de gasto: A. Equipamiento científico-técnico inventariable necesario para la investigación. B. Personal investigador: 1. Contratos de investigadores posdoctorales (nacionales o extranjeros). 2. Becas/Contratos predoctorales (nacionales o extranjeros). 3. Pagos de estancias de investigadores extranjeros (miembros del grupo de investigación) en España o de investigadores españoles (miembros del grupo de investigación) en otros países. C. Gastos de viajes (de los miembros del grupo de investigación y de los becarios y/o investigadores contratados). D. Material fungible destinado al proyecto. E. Otros gastos necesarios para la ejecución del proyecto. F. Costes indirectos asociados a la realización del proyecto. Se tendrán en cuenta las reglas contables de cada institución, pero en ningún caso los costes indirectos podrán suponer más de un 15% del total de los costes directos de ejecución del proyecto. G. Impuesto sobre el valor añadido (IVA). (Quedan expresamente excluidos los gastos de amortización de equipamiento ya existente en la entidad a la que esté adscrito el investigador principal, así como la compra de mobiliario). (B+C supondrán como mínimo el 50% del total del presupuesto neto, IVA excluido). Deberá justificarse adecuadamente la necesidad y valoración de los gastos presupuestados, teniendo en cuenta el plan de trabajo expuesto en la Memoria Técnica. Memoria científico-técnica. Esta memoria deberá contener los siguientes capítulos: Objetivos y justificación del proyecto. Origen del proyecto e importancia técnica, económica y social del mismo, así como problemas concretos que se pretende resolver. Valor añadido y contribuciones científico-técnicas que se esperan del proyecto y, en su caso, productos y resultados que se prevé obtener. Describir con concreción: Estado actual del problema. Investigaciones previas y su relación con la bibliografía consultada. Relacionar dicha bibliografía. Objetivos del proyecto. Resultados esperables. Conveniencia y oportunidad de la cooperación científica internacional. Metodología de la investigación. Especificar claramente cómo se pretenden alcanzar los objetivos y resultados planificados en el proyecto. Experiencia e idoneidad del grupo de investigación. Deberá justificarse la composición del grupo de investigación, y especialmente la cooperación internacional. Plan de trabajo y calendario. El plan de trabajo debe desglosarse en actividades o tareas, fijando los hitos que se prevé alcanzar en cada una de ellas y especificando la participación de cada investigador. Establecer cronología y duración de las actividades. Se identificarán los responsables de cada una de las actividades, definiendo subproyectos si fuera oportuno, para organizar la cooperación internacional. Difusión y explotación de resultados. Identificación precisa de los resultados esperables, de los usos y aplicaciones de dichos resultados y de los potenciales usuarios de los mismos. Indicar medios y formas Importante: enviar por duplicado y en soporte electrónico 2

3 BIO-IMPACTO que garanticen la difusión y la facilidad de acceso de la comunidad científica a los resultados y la visibilidad de los mismos por parte de la sociedad. Currículum vítae: se aportará CV de todos los miembros del grupo de investigación en un formato similar al utilizado en la mayoría de las convocatorias públicas de apoyo a la I+D. Los CV deberán presentarse debidamente firmados. Importante: enviar por duplicado y en soporte electrónico 3

4 BIO-IMPACTO Formulario de solicitud Tercera Convocatoria de ayudas a la investigación en Biología de la Conservación (Márquese con una X la línea de trabajo que corresponda) X Estudios moleculares, genéticos y fisiológicos orientados a la Conservación. Aplicación de nuevas técnicas y métodos en Biología de la Conservación. Ecología de la restauración y análisis predictivo de la recuperación de ecosistemas. Deterioro y fragmentación de hábitats. Ecología evolutiva, coevolución y ecología del comportamiento orientadas a la conservación. Efectos de la contaminación sobre las poblaciones y comunidades y su remediación. Microbiología molecular para la protección y restauración de ecosistemas. Dinámica y gestión de poblaciones y especies amenazadas. Etnobiología y desarrollo sostenible. Diseño, conservación y gestión de espacios naturales protegidos. Cambio global y conservación de la biodiversidad. Importante: enviar por duplicado y en soporte electrónico 4

5 BIO-IMPACTO Datos del proyecto Título: Predicciones de los impactos del cambio climático sobre la biodiversidad en América Latina. Acrónimo: BIO-IMPACTO Palabras clave: Biodiversidad, Biologia de Conservación, Cambio Climático, Incertidumbre, Modelización Datos del investigador principal Apellidos y nombre: Bastos Araújo, Miguel Fecha de nacimiento: 24/04/69 Categoría profesional: Investigador Ramon y Cajal Departamento/Instituto: Dartamento de Biodiversidad y Biología Evolutiva / Museo nacional de Ciencias Naturales Entidad: Consejo Superior de Investigaciones Científicas Teléfono: ext Fax: Dirección postal completa (en la entidad a la cual está adscrito): c/ José Gutiérrez Abascal, Madrid. España Datos de la entidad a la que está adscrito el investigador principal Nombre: Museo Nacional de Ciencias Naturales. Consejo Superior de Investigaciones Científicas Acrónimo: MNCN (CSIC) C.I.F.: Q D Nombre del representante legal de la entidad (1): Manuela Juárez Iglesias Cargo: Vicepresidenta de Investigación Científica y Técnica del CSIC Teléfono: Fax: Dirección postal completa de la sede de la entidad: Serrano, 117; MADRID (1) Rector o Vicerrector en el caso de Universidades, Director/Vicepresidente/Presidente en el caso de Organismos Públicos de Investigación. Importante: enviar por duplicado y en soporte electrónico 5

6 BIO-IMPACTO Resumen de la propuesta Existe una creciente concienciación sobre los posibles impactos del cambio climático en la biodiversidad, sustentados, entre otros, por los recientes estudios que predicen altas tasas de extinción de especies por el calentamiento global. Sin embargo, estas predicciones están sujetas a elevados niveles de incertidumbre y la difusión de esta incertidumbre a la sociedad sigue siendo problemática. Además, las decisiones políticas han de apoyarse en evidencias científicas y por lo tanto, las herramientas científicas en las que se basan esas decisiones han de investigar y cuantificar la incertidumbre existente. Sin embargo, la validación de los impactos en el campo de la predicción de los impactos climáticos en la biodiversidad es problemática por restricciones temporales y económicas. Es por ello, que en muchas ocasiones, la validación de las proyecciones y evaluación de la incertidumbre es escasa, lo que conlleva que las predicciones sean poco útiles para las políticas y estrategias de conservación. Este proyecto propone desarrollar nuevas técnicas dirigidas a reducir y controlar la incertidumbre de las proyecciones futuras y usar datos para validar la capacidad predictiva de un extenso rango de impactos climáticos sobre la biodiversidad. Nuestra propuesta está apoyada en un grupo de investigadores que son expertos reconocidos en los campos de Biología de la Conservación, la Macroecología o la modelización espacial de la biodiversidad. El proyecto persigue evaluar los impactos futuros del cambio climático sobre la biodiversidad en América Latina. Además, aportará como resultado tecnológico, una nueva aplicación informática, orientada a la evaluación de los impactos del cambio climático sobre la biodiversidad, que gestionará y cuantificará la incertidumbre asociada a las predicciones. El carácter diferenciador de este proyecto radica en (i) que será la primera evaluación para toda América Latina del impacto del cambio climático sobre su biodiversidad y que además (ii) será la primera vez a nivel internacional en este ámbito científico en el que se contempla la modelización de los impactos del cambio climático utilizando un extenso número de modelos bioclimáticos, técnicas de parametrización y escenarios climáticos, evaluando así de forma más precisa la incertidumbre asociada a los resultados y obteniendo proyecciones consensuadas. Importante: enviar por duplicado y en soporte electrónico 6

7 BIO-IMPACTO PRESUPUESTO DETALLADO Concepto Ayuda solicitada Equipamiento científico-técnico 27,000 Personal investigador Personal investigador contratado 30,000 (postdoctoral) Personal investigador contratado o 33,000 becado (predoctoral) Estancias de investigadores extranjeros 59,000 en España o viceversa (reuniones) Viajes y dietas de coordinación 15,000 Material fungible 4000 Otros gastos 6000 Costes indirectos (máx 15% Costes Directos) 26,100 Total neto 174,000 Total bruto (IVA incluido) 200,100 Importante: La suma de los conceptos Personal Investigador y Viajes y Dietas deberá ser al menos el 50% del Presupuesto Total Neto. Justificación del presupuesto Deberá justificarse adecuadamente la necesidad y valoración de los gastos presupuestados, teniendo en cuenta el plan de trabajo expuesto en la Memoria Técnica. Dentro del equipamiento científico-técnico, los gastos referidos a equipamiento informático se constituyen en la parte fundamental del apartado, debido a una necesidad de computación elevada. Gestionar bases de datos continentales de elevado detalle y calcular y proyectar un vasto rango de modelos en función de la especie, de las diferentes técnicas de predicción y del vasto rango de escenarios climáticos futuros obligan a la compra de ordenadores que ofrezcan el máximo rendimiento. En primer lugar, se hace necesario la adquisición de una estación de trabajo última generación, workstation (ordenador de alto rendimiento), que posibilite las necesidades de cálculo (doble Dual-Core Intel Xeon Processor 2.80GHz, 2x2MB L2 cache, 4GB memoria RAM, 1 disco duro SCSI de 100GB para sistema operativo y programas, segundo y tercer disco duro SCSI de 300GB para almacenar información, cuarto disco duro 300GB SCSI para copias de seguirdad, 512 MB de tarjeta gráfica, 2 pantallas TFT de 19 pulgadas para poder trabajar en multitarea, sistema de prevención de picos de corriente, etc.). El precio aproximado de este tipo de estaciones de trabajo de máximo rendimiento se sitúa en Importante: enviar por duplicado y en soporte electrónico 7

8 BIO-IMPACTO los euros. Se adquirirán además otros 2 ordenadores enfocados al uso de los dos becarios pre-doctorales de menor rendimiento que la estación de trabajo anterior pero que permitan gestionar adecuadamente la información necesaria: 3000 euros por unidad (incluyendo 2 pantallatft de 19 pulgadas en este precio). Un cuarto ordenador para la parte de programación de la herramienta informática similar a los anteriores aunque por sus menores necesidades de memoria RAM y de almacenamiento de la información tendría un precio aproximativo de 2500 euros (incluyendo pantalla). Se hace necesario además la compra de un servidor para el intercambio y almacenamiento de información entre los miembros del grupo: 4500 euros de precio aproximado. Por último, se propone la compra de un ordenador portatil para la celebración de reuniones, asistencia a congresos, etc. con un precio aproximado de 3000 euros. La estación de trabajo y los otros ordenadores junto al servidor se conectarán para formar un cluster que optimize y mejore su rendimiento. En cuanto al gasto de personal, euros sería el importe del contrato de dos años de un doctor para la programación de la herramienta informática que sirva para evaluar los impactos del cambio climático sobre la biodiversidad. Este contrato estaría adscrito a la Universidade Federal de Goiás (UFG) en Brasil (14 pagas anuales de 1000 euros aproximadamente). Para cada uno de los dos becarios pre-doctorales se asigna un gasto de 5500 euros anuales. Este dinero no es sino un complemento a las becas predoctorales del sistema de investigación mejicano para complementar su beca durante su estancia de dos años en España (tesis codirigidas entre Araújo y Martínez-Meyer). Al final de la propuesta de este proyecto puede encontrarse un justificante que asegura la financiación de las becas predoctorales por parte de Martínez-Meyer y de la Universidad Nacional de Méjico. Para la celebración de las reuniones del proyecto se estima un gasto de En este concepto se engloban los vuelos intercontinentales de Araújo y Nogués-Bravo entre Europa y Brasil o Méjico de las reuniones número uno, dos y tres; los vuelos intercontinentales entre América y Europa para Diniz-Filho, Bini, Martínez-Mayer, Sánchez-Cordero y Nakamura, y los dos becarios pre-docs para la reunión número 4; vuelos entre Brasil y Méjico para las brasileños o mejicanos, para las reuniones uno, dos y tres. Junto al gasto de los vuelos hay que incluir el gasto de alojamientos y dietas. En este apartado de reuniones se encuadrán también gastos de viaje, alojamiento y dietas como consecuencia de la invitación de un científico o gestor de alto nivel de la biodiversidad latinoaméricana que se pretende invitar para la celebración de la segunda reunión en Méjico y de la última reunión en Madrid. En esta última reunión, éste dictará una conferencia abierta al público en general y participará de las reuniones internas del proyecto como asesor. Se incluyen otros euros en el apartado de viajes de coordinación. Estos viajes de coordinación incluirán reuniones bilaterales entre los miembros del proyecto y de coordinación entre el investigador principal y el resto de investigadores, así como para viajes a conferencias internacionales y para viajes de los pre-docs. Importante: enviar por duplicado y en soporte electrónico 8

9 BIO-IMPACTO Se valora la cuantía de material fungible (consumibles informáticos, servicio de reprografía, etc.) en 4000 durante los tres años. Otros gastos incluyen la servicios de hosting, creación, desarrollo y mantenimiento de la página web (6000 ). Estas tareas serán directamente contratadas a una empresa especializada en el ámbito del desarrollo y mantinimiento de páginas web con objeto de disponer de una página que cumpla los requisitos necesarios de calidad temática, organizativa y visual. Importante: enviar por duplicado y en soporte electrónico 9

10 BIO-IMPACTO Otras entidades a las que se ha solicitado colaboración, y forma y cuantía de la misma Firma del investigador principal Firma de la entidad Fecha y firma del investigador principal Fdo: Fecha: 25 de Enero de de Enero de 2006 Importante: enviar por duplicado y en soporte electrónico 10

11 BIO-IMPACTO Referencia: (a introducir por la Fundación BBVA) Relación de personas que participan en la investigación Investigador principal Apellidos: Bastos Araújo Nombre: Miguel DNI: X C Sexo: V Año de nacimiento: 1969 Nacionalidad: Portuguesa Titulación académica: Geografia Grado: Doctor Entidad: Museo Nacional de Ciencias Naturales(MNCN) Situación laboral: Contratado Categoría profesional: Investigador Ramon y Cajal País: España Resto de Personal Apellidos: Martinez-Meyer Nombre: Enrique DNI: please provide Sexo: V Año de nacimiento: 1969 Nacionalidad: Mejicana Titulación académica: Ciencias Biologicas Grado: Doctor Entidad: Universidad Nacional Autónoma de Mejico (UNAM) Situación laboral:plantilla Categoría profesional: Investigador titular País: Mejico Apellidos: Felizola Diniz-Filho Nombre: José Alexandre DNI: SSP-SP Sexo: V Año de nacimiento: 1967 Nacionalidad: Brasileña Titulación académica: Ciencias Biologicas Grado: Doctor Entidad: Universidade Federal de Goiás (UFG) Situación laboral:plantilla Categoría profesional: Catedrático País: Brasil Apellidos: Bini Nombre: Luis Mauricio DNI: Sexo: V Año de nacimiento: 1969 Nacionalidad: Brasileña Titulación académica: Ciencias Biologicas Grado: Doctor Entidad: Universidade Federal de Goiás (UFG) Situación laboral:plantilla Categoría profesional: Profesor Titular País: Brasil Importante: enviar por duplicado y en soporte electrónico 11

12 BIO-IMPACTO Apellidos: Nogués-Bravo Nombre: David DNI: F Sexo: V Año de nacimiento: 1975 Nacionalidad: Española Titulación académica: Geografia Grado: Doctor Entidad: Universidad de Évora (UE) Situación laboral: Becario Categoría profesional: Investigador post doctoral País: Portugal Apellidos: Rodriguez Méndez Nombre: Jesús DNI: R Sexo: V Año de nacimiento: 1970 Nacionalidad: Española Titulación académica: CC Biológicas Grado: Doctor Entidad: Centro Nacional de Investigación de la Evolución Humana (CENIEH) Situación laboral:plantilla Categoría profesional: Investigador post doctoral País: España Apellidos: Nakamura Savoy Nombre: Miguel DNI: please provide Sexo: V Año de nacimiento: 1959 Nacionalidad: Mejicana Titulación académica: Licenciatura en Física y Matemáticas Grado: Doctor Entidad: Centro de Investigación en Matemáticas (CIMAT) Situación laboral:plantilla Categoría profesional: Investigador País: Méjico Apellidos: Sánchez Cordero Nombre: Victor DNI: Sexo: V Año de nacimiento: 1954 Nacionalidad: Mejicana Titulación académica: CC Biológicas Grado: Doctor Entidad: Universidad Nacional Autónoma de Mejico (UNAM) Situación laboral:plantilla Categoría profesional: Profesor Titular País: Méjico Importante: enviar por duplicado y en soporte electrónico 12

13 BIO-IMPACTO Memoria científico-técnica Objetivos y justificación del proyecto. Origen del proyecto e importancia técnica, económica y social del mismo, así como problemas concretos que se pretende resolver. Valor añadido y contribuciones científico-técnicas que se esperan del proyecto y resultados que se prevé obtener. Describir con concreción: Estado actual del problema. Investigaciones previas y su relación con la bibliografía consultada. Relacionar dicha bibliografía. Objetivos del proyecto. Resultados esperables. Conveniencia y oportunidad de la cooperación científica internacional. Metodología de la investigación. Especificar claramente cómo se pretenden alcanzar los objetivos y resultados planificados en el proyecto. Experiencia e idoneidad del grupo de investigación. Deberá justificarse la composición del grupo de investigación, y especialmente la cooperación internacional. Plan de trabajo y calendario. El plan de trabajo debe desglosarse en actividades o tareas, fijando los hitos que se prevé alcanzar en cada una de ellas y especificando la participación de cada investigador. Establecer cronología y duración de las actividades. Se identificarán los responsables de cada una de las actividades, definiendo subproyectos si fuera oportuno, para organizar la cooperación internacional. Difusión y explotación de resultados. Identificación precisa de los resultados esperables, de los usos y aplicaciones de dichos resultados y de los potenciales usuarios de los mismos. Indicar medios y formas que garanticen la difusión y la facilidad de acceso de la comunidad científica a los resultados y la visibilidad de los mismos por parte de la sociedad. Importante: enviar por duplicado y en soporte electrónico 13

14 BIO-IMPACTO 1.- Objetivos y justificación y descripción del proyecto América Latina, desde Río Bravo hasta Tierra de Fuego, desde el caribe venezolano hasta las cumbres nevedas de los Andes, pasando por la Amazonía, abarca una ingente multitud de ecosistemas y de especies vegetales y animales. Este vasto espacio geográfico concentra el 40% de la diversidad biológica mundial y un importante número de ellas se encuentran en amenaza según los listados de organismos como IUCN. Esta diversidad biológica contiene una serie de valores ecológicos, éticos, estéticos y económicos, tanto directos como indirectos que la conforman como elemento esencial en el desarrollo sostenible de nuestras sociedades. La influencia que la pérdida de la misma puede tener sobre el funcionamiento de los ecosistemas 1 implica afecciones en los servicios que los humanos obtienen de ellos 2, ya que el número de especies, sus abundancias relativas, la composición de las comunidades y las interacciones entre ellas pueden modificar la resilencia de los ecosistemas a los cambios ambientales. La tala de los bosques, la transformación de ricos ecosistemas en zonas de monocultivos, la sobreexplotación y contaminación de los cursos fluviales son sólo algunos de los múltiples factores que amenazan su biodiversidad. Junto a éstos, el cambio climático se erige en unos de los factores de mayor riesgo para la pervivencia futura de la diversidad biológica de América Latina. En la historia geológica de la Tierra, el clima ha evolucionado incesablemente de momentos cálidos a fríos, de periodos húmedos a secos y como consecuencia, las especies se han ido adaptando o migrando con el clima. Aquellas que no fueron capaces de adaptarse a las nuevas condiciones climáticas quedaron para siempre sepultadas en las arcas de nuestro pasado biológico. Este proceso natural se repite en la actualidad pero a un velocidad que sobrepasa los ritmos propios conocidos con anterioridad en nuestro planeta. La temperatura ha aumentado en nuestro planeta 0.9º en la centuria pasada y sus efectos han sido constatados por numeros estudios. Las proyecciones de cambio climático para el siglo XXI perfilan un planeta que se calentará de media entre 1º y 5ºC según el panel de expertos sobre el cambio climático 3. Es por ello que diferentes equipos de investigación, entre los que se encuentran algunos de los investigadores de este proyecto, han evaluado los cambios que en la distribución de las especies y en su riesgo de extinción producirián las cambios climáticos proyectados en diversos paises y continentes (Europa: Araújo; Reino Unido: Araújo; Mejico: Sanchez-Cordero y Martinez-Meyer). Así, por ejemplo, un reciente estudio ha mostrado que entre el 30% y el 60%, según zonas, de las especies de plantas en Europa podrían estar en peligro a finales del presente siglo 2,4. Sin embargo, ningún estudio ha evaluado para el conjunto de América Latina el impacto del cambio climático sobre su biodiversidad. En la actualidad, existen en América Latina los condicionantes necesarios para evaluar los impactos del cambio climático sobre su biodiversidad: 1) se han generado detalladas bases de datos de la distribución Importante: enviar por duplicado y en soporte electrónico 14

15 BIO-IMPACTO de las especies, 2) están disponibles los últimos escenarios de cambio climático, 3) existe la capacidad de computación para cuantificar el impacto del cambio climático sobre las especies y además 4) hay un grupo de investigadores en LatinoAmérica y en la Península Ibérica que en la actualidad son referencia mundial en este ámbito y que han trabajado en propuestas similares para Méjico y Europa con resultados excelentes Uno de los factores que garantiza la solidez de este proyecto es que el equipo de trabajo cuenta con una gran parte de la información de partida necesaria para su realización. Es por lo ello que ha llegado el momento conocer cual va a ser el impacto que sufrirá la diversidad biológica en América Latina y con este fín presentamos BIO-IMPACTO, un proyecto con evidentes implicaciones sociales, económicas, además de consecuencias directas sobre las políticas de conservación del medio natural. Más allá, BIO-IMPACTO generará importantes repercusiones para el avance y desarrollo de las diferentes disciplinas científicas que lo integran. En este sentido, la mayor aportación científico-técnica de este proyecto es la de implementar las técnicas más novedosas y robustas para reducir la incertidumbre que llevan asociados este tipo de estudios. Es por ello, que se utilizarán proyecciones de consenso y validaciones de los modelos con datos independientes para conocer así el nivel de fiabilidad de las proyecciones futuras. Por último, para BIO- IMPACTO, la incertidumbre, más allá de sus aspectos y connotaciones científicas, simboliza el compromiso de difundir y explicar a políticos, gestores, técnicos y a la propia sociedad civil su significado y sus implicaciones con objeto de difundir de forma clara y rigurosa a qué riesgos se expone el sistema biológico de América Latina en el futuro Estado actual del problema y objetivos. Muchas de las propuestas para evaluar los impactos potenciales del cambio climático sobre la biodiversidad utilizan modelos bioclimáticos 7,8,11-17 (bioclimatic envelope models). Estos modelos utilizan asociaciones entre variables climáticas y la distribución actual de las especies para definir las condiciones climáticas que controlan su distribución y que, posteriormente, pueden ser reproyectadas hacia el futuro en función de diferentes escenarios de cambio climático. Se ha argumentado que los modelos bioclimáticos son la mejor herramienta disponible para evaluar los impactos del cambio climático sobre la biodiversidad 18,19, pero sin embargo, estudios recientes han demostrado que las proyecciones derivadas de estos modelos son altamente sensibles a los supuestos sobre los que se basan, a los escenarios de cambio climático futuro seleccionados y a las aproximaciones metodológicas utilizadas para la calibración de los modelos 7, Además, el supuesto fundamental de esta aproximación que los nichos ecológicos se mantienen relativamente constantes a lo largo de extensos periodos de tiempo- sigue estando escasamente comprobado Es por ello, que el presente proyecto propone (i) usar un vasto rango de diferentes tipos de modelizaciones bioclimáticas (obtenidas mediante la combinación de diferentes técnicas de ajuste, de tipos de parametrización y de las variables Importante: enviar por duplicado y en soporte electrónico 15

16 BIO-IMPACTO de entrada) y de escenarios climáticos para obtener un amplio conjunto de proyecciones futuras a partir de las cuales se puedan generar predicciones consensuadas del impacto del cambio climático sobre la biodiversidad; (ii) validar la capacidad de las predicciones usando aproximaciones robustas y con datos independientes: datos obtenidos a otras escalas de mayor detalle; y (iii) utilizar las modelizaciones una vez validadas para evaluar cómo el cambio climático afectará sobre la biodiversidad de América Latina mediante el análisis de los cambios en los rangos de distribución geográfica de las especies: contracción o expansión. El área de trabajo abarca toda la parte del continente Américano entre Méjico y el cono sur. Alcanzar estas propuestas u objetivos supone desarrollar una aplicación informática de alto rendimiento para la gestión y análisis de un vasto rango de escenarios de modelización diferentes. Hasta ahora, diferentes herramientas informáticas han sido realizadas para modelizar la distribución espacial de las especies (Tabla 1). Cada una de ellas incluye una serie de aproximaciones estadísticas para modelar el impacto del cambio climático sobre la futura distribución de las especies. Desde BIO-IMPACTO se propone integrar todas las técnicas de las herramientas mencionadas en la Tabla 1 en una sola. En la actualidad, existe en el campo de la Macroecología una necesidad de comprobar el comportamiento de diferentes técnicas de modelización para evaluar cuales de ellas son las más apropiadas y es por ello necesario abarcar el mayor número posible de técnicas de modelización 14,22, La aplicación informática propuesta para la evaluación del impacto del cambio climático en las especies de anfibios, reptiles, mamíferos y aves de América Latina estará basado en una plataforma estadística freeware, de libre acceso, denominanda R (http://www.r-project.org/). Alguna de las herramientas citadas de la Tabla 1 están en la actualidad programadas en R y las capacidades de análisis del resto serán directamente implementadas en la aplicación que se pretende desarrollar. Ello es posible porque los miembros del equipo organizador han estado involucrados previamente en desarrollos de aplicaciones similares. Por ejemplo, Martínez-Meyer ha estado involucrado dentro del proyecto GARP (Genetic Algorithm for Range Prediction, y Miguel Araújo a co-dirigido la tesis doctoral de Dr. Wilfried Thuiller que dio origen al software BIOMOD 14 disponible en las plataformas estadísticas R y S. Además de estas participaciones en programas de modelización de especies individuales, Diniz-Filho y Bini son co-autores de la plataforma de modelizacion geoestadistica de riqueza de especies SAM (Spatial Analysis in Macroecology, y Miguel Araújo colaboró en el desarrollo de funciones de modelizacion para la selección de areas de conservación en el software de biodiversidad WORLDMAP (Measuring the Variety of Nature and Selecting Areas for Conservation, La herramienta que se propone desarrollar se caracterizará por dos novedades: (i) permitirá a los investigadores realizar proyecciones usando el mayor rango posible de técnicas de ajuste de forma automática. La variabilidad en los resultados que se derive de la utilización de diferentes escenarios climáticos y de los distintos tipos de Importante: enviar por duplicado y en soporte electrónico 16

17 BIO-IMPACTO parametrización dentro de cada técnica de ajuste serán también tenidos en cuenta; y (ii) permitirá combinar las distintas proyecciones y, además, explorar patrones de consenso de las probabilidades obtenidas relativas a las posibles respuestas de las especies al cambio climático. Las proyecciones habrán de converger cuando la inclusión de modelos adicionales no produzca unas diferencias significativas respecto de la distribución proyectada de un evento particular. Tabla 1. Programas informáticos para la modelización de la distribución de especies (fuente: Guisan and Thuiller 2005) T En resumen, se persigue, por lo tanto, evaluar de forma más precisa el impacto del cambio climático para la biodiversidad latinoaméricana. Los resultados expresarán la probabilidad de desaparición del rango potencial climático óptimo. Además, se expresará espacialmente la magnitud del impacto del cambio climático mediante cartografía. Estamos por lo tanto ante la posibilidad de generar de forma conjunta entre científicos a ambos lados del Oceano Atlántico, un conocimiento con connotaciones aplicables a la gestión de la biodiversidad latinoaméricana, además de la repercusión técnica que una herramienta como la que se propone desarrollar puede tener para la modelización de los impactos climáticos sobre la biodiversidad en otros ámbitos geográficos. La idea de combinar proyecciones para grandes conjuntos de simulaciones es en la actualidad un tema fundamental en las predicciones climáticas, desde periodos estacionales a lapsos temporales de varias décadas 31. Sin embargo, los estudios actuales de los impactos del cambio climático sobre la biodiversidad presentan problemas para evaluar la incertidumbre inherente 32. Primero, existe una carencia de en la evaluación de grandes conjuntos de proyecciones del cambio climático (las proyecciones basada en un largo número de Importante: enviar por duplicado y en soporte electrónico 17

18 BIO-IMPACTO simulaciones, ensemble forecasting (http://www.ensembles-eu.org/), del cambio climático están siendo actualmente desarrolladas por diferentes proyectos internacionales como QUMP, del Instituto Meteorológico Británico, ClimatePrediction.net en Oxford y el nuevo EC FP6 ENSEMBLES, en el cual participan investigadores como Mark New que colabora con el investigador principal que conforma esta petición de proyecto y con David Nogués). Segundo, hay una escasa comprensión de las incertidumbres de base en las predicciones de los modelos bioclimáticos 18,33-35 (en la actualidad están siendo analizadas dentro del proyecto EC FP6 ALARM del que Miguel Araujo es Investigador Principal de uno de los WorkPackages y en el que participa también David Nogués). Y tercero, están constatadas las restricciones de las herramientas informáticas actuales para ejecutar simulaciones múltiples (diferentes técnicas de ajuste, diferentes formas de parametrización y una multiplicidad de escenarios de cambio climático) así como la carencia de validaciones con datos independientes, como datos muestreados a otras escalas espaciales (que es una de las alternativas propuesta por BIO-IMPACTO). Así, las sinergias ya existentes del investigador principal y de los otros miembros del grupo con EC FP6 ENSEMBLES (http://www.ensembles-eu.org/) y EC FP6 ALARM además de con el Biodiversity Research Center de la Universidad de Kansas (BioInformatics Lab; Dr Townsend Peterson y el proyecto GARP) con los que Enrique Martínez Meyer colabora en la actualidad, garantizará que la vanguardia de la investigación científica europea y Américana en cambio climático y biodiversidad esté integrada en nuestra propuesta de proyecto. A partir de la aplicación informática generada, que es la base necesaria para poder desarrollar proyecciones consensuadas de la respuesta de las especies al cambio climático, se podrán validar los resultados utilizando datos disponibles a escala más fina. Uno de los problemas fundamentales de los procesos de validación de los módelos bioclimáticos es la escasez de datos independientes 32. A ello se le añade el hecho de la incertidumbre en relación a la consideración de sí los rangos de distribución actual de las especies corresponden a su nicho potencial o al realizado 36,37. Existen diferentes formas de validación independiente entre las que podemos citar la predicción de la distribución de especies invasivas en un continente usando un modelo bioclimático calibrado con la distribución natural de esa especie en otro continente 38-41, analizando cambios de distribución en décadas distintas 22,32 o bien validando distribuciones a escalas espaciales diferentes 42. BIO-IMPACTO opta por 1) evaluar los modelos utilizando un grupo de los datos para calibrar los modelos y otro para validarlos, 2) evaluar algunas especies usando datos obtenidos de muestreos a escalas de mayor resolución espacial (datos independientes). Se validarán los modelos calibrados a escala continental usando datos de una resolución espacial más detallada para algunos grupos de especies accesibles para Méjico y la región del Cerrado en Brasil. Algunas de éstas informaciones ya están disponibles y otras se irán generando durante las fases del proyecto previas a la de validación. Este procedimiento fue desarrollado de forma pionera por Araújo 42. Importante: enviar por duplicado y en soporte electrónico 18

19 BIO-IMPACTO Una tercera vía, que se ha demostrado recientemente útil en otros continentes, será explorada en BIO-IMPACTO para validar con datos independientes los modelos: utilizar paleo-distribuciones, tanto de climas pasados como de especies. En el caso de América Latina, la escasez de informaciones relativas a los registros fósiles (fundamentalmente en las zonas húmedas del continente) hace que esta aproximación se incluya en BIO- IMPACTO como una línea de trabajo a explorar. La idea es usar simulaciones de modelos climáticos globales de diferentes periodos para obervar si nuestros modelos presentes basados en variables climáticas son extrapolables, y en que grado de certidumbre, para el pasado. Estos escenarios climáticos pasados provienen de la cesión de diferentes simulaciones de Dr. A. Haywood (British Antartic Survey) y otros proyectos internacionales (Palaeoclimate Modelling Intercomparison Project, PMIP, y su recopilación ha sido coordinada por Nogués-Bravo. En este contexto, están trabajando en la actualidad el mencionado investigador de BIO-IMPACTO, Nogués-Bravo, junto a un investigador del área de climatología de la Universidad de Oxford, Dr. Mark New. En este campo, son pioneros los trabajos de uno de los miembros del proyecto, Martínez-Meyer 25,26,43 para Norte América, donde la disponibilidad de paleo-distribuciones de especies es mucho mayor. Para explorar esta idea, BIO-IMPACTO cuenta, con además del mencionado Martínez-Meyer, con Jesús Rodriguez, paleontólogo. Este tipo de evaluación nos permitiría analizar el comportamiento futuro de la biodiversidad como respuesta a los impactos del cambio climático en América Latina validados con periodos de tiempo en los que el cambio climático fue igual, MH, o mayor, LMG, que lo esperado para los próximos años. Algunos esfuerzos previos se han iniciado en este sentido para intentar recopilar (mediante bibliografía y a través de contacto directo con diferentes grupos de investigación) bases de datos de distribución de especies en el pasado. RESUMEN DE OBJETIVOS Los objetivos del proyecto se plantean en este cuadro de forma secuencial e interdisciplinarmente, uniendo aspectos propios de la ecología, biogeografía, macroecología, conservación el desarrollo de nuevas tecnologías para el seguimiento de los impactos del cambio climático sobre la biodiversidad. 1. Desarrollo de una herramienta informática que automatice los procesos de cálculo de las proyecciones consensuadas de los impactos sobre la biodiversidad y que tenga en consideración diferentes fuentes de incertidumbre para obtener proyecciones fidedignas. 2. Usar aproximaciones de validación robustas (incluyendo datos independientes) para validar la capacidad predictiva de un extenso rango de impactos climáticos futuros sobre la biodiversidad: anfibios, reptiles, mamíferos y aves.. 3. Obtener proyecciones consensuadas de los impactos del cambio climático sobre la biodiversidad de América Latina para disponer de un sistema apropiado de ayuda a la toma de decisiones en el ámbito de la conservación. Importante: enviar por duplicado y en soporte electrónico 19

20 BIO-IMPACTO Contribuciones científico-técnicas esperables del proyecto. El proyecto presentado, BIO-IMPACTO, pretende ser una novedosa aportación en el ámbito internacional del estudio de los impactos del cambio climático sobre la biodiversidad, reduciendo la incertidumbre de las proyecciones mediante la evaluación de sus fuentes y la validación de los modelos incluyendo datos independientes. Esto permitirá establecer grupos de riesgo tras ordenar a las especies por la probabilidad de pérdida de su rango climático. Todo ello generará (i) conocimiento básico relacionado con los factores de control de la biodiversidad, con el efecto del cambio climático sobre la biodiversidad. Además (ii), se obtiene en el terreno de la conservación una evaluación del riesgo potencial de desaparición por reducción de los rangos de distribución de las especies, como consecuencia del cambio climático, que dará soporte para las políticas de gestión y conservación en relación con el cambio climático y la biodiversidad. En lo tecnológico (iii), se obtendrá una herramienta informática de libre acceso a cualquier investigador que podrá ser utilizada para medir los impactos del cambio climático sobre la biodiversidad. A nivel institucional (iv) el proyecto servirá para reforzar la red científica entre los grupos participantes en el proyecto. Más allá de estos resultados, el proyecto pondrá especial énfasis en utilizar instrumentos como la cartografía para expresar de forma sintética, sencilla y comprensible los principales resultados del trabajo (vease Apartado de difusión de los resultados) a través de la página web del projecto. Por último, (v) el proyecto servirá para formar a dos investigadores mediante la realización de sus trabajos de tesis doctoral Conveniencia y oportunidad de la cooperación científica internacional. Los componentes del grupo han analizado en los últimos años la distribución espacial de las especies, los factores que la controlan y los efectos que sobre ella produce el cambio climático. Además, han evaluado de forma sistemática la incertidumbre que genera en los modelos de predicción los diferentes tipos de modelizaciones, los diferentes escenarios climáticos y también las diferentes formas de parametrización. Martínez-Meyer desde la Universidad Nacional Autónoma de Méjico, UNAM, es uno de los científicos más prestigiosos en América Latina en la proyección de impactos del cambio climático sobre las especies. Junto a él participan Sánchez-Cordero (modelos de distribución espacial de mamíferos) y Nakamura (matemático con experiencia en la aplicación de modelos estadísticos a la distribución de la biodiversidad; Centro de Investigación en Matemáticas). El grupo de la Universidad Federal de Goiás, UFG, y los dos científicos que colaboran en este proyecto, Bino y Diniz-Filho, son en la actualidad referencia mundial en relación a la modelización espacial de diversas características de la diversidad biológica como la riqueza y la composición. Junto a ellos, Araújo desde Europa, Museo Nacional de Ciencias Naturales, MNCN, y Nogués-Bravo, Universidad de Évora, UE, han estado invlucrados en proyectos similares en Europa al que propone BIO-IMPACTO. Por último, Rodriguez aportará sus conocimientos en paleo-ecología Centro Nacional de Investigación de la Evolución Humana, Importante: enviar por duplicado y en soporte electrónico 20

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