Viabilidad de poblaciones de fauna silvestre

Transcripción

1 Viabilidad de poblaciones de fauna silvestre Néstor Javier Mancera Rodríguez Curso: Vida Silvestre Código: UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MEDELLÍN FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS DEPARTAMENTO DE CIENCIAS FORESTALES

2 La clave para la protección y la gestión de especies amenazadas o en peligro de extinción es entender su relación con su ambiente y la situación (estatus) de sus poblaciones. Dinámica metapoblacional Análisis de viabilidad poblacional

3 Población mínima viable (PMV) La población mínima viable de una especie concreta en un hábitat concreto es la menor población aislada que posea una probabilidad del 99 % de persistir durante 1000 años a pesar de los previsibles efectos de la aleatoriedad demográfica, ambiental y genética, así como de las catástrofes naturales (Shaffer, 1981).

4 Población mínima viable (PMV) Es decir, la población más pequeña de la que pueda predecirse una elevada probabilidad de persistencia. Tanto la probabilidad de supervivencia como el período de tiempo son arbitrarios y podrían utilizarse definiciones alternativas

5 Análisis de Viabilidad Poblacional Análisis demográfico que intenta establecer la capacidad de una especie para persistir en un ambiente determinado. ESTIMACIÓN DEL RIESGO DE EXTINCIÓN. Los modelos PVA exploran la relación entre tamaño poblacional (y otros parámetros poblacionales) y la probabilidad de extinción

6 Análisis de Viabilidad Poblacional Se estudian los requerimientos de una especie y los recursos de que dispone en su medio para identificar las fases más vulnerables de su estrategia vital Es útil para conocer los efectos de la pérdida, fragmentación o degradación del hábitat sobre las especies raras Todavía se está desarrollando como método predictivo, por lo que aún no ofrece una metodología de muestreo y estadística estándar

7 Los estudios más completos realizados combinan estudios de: - Demografía - Comportamiento - Genética poblacional - Recursos del medio y su variabilidad en el tiempo

8 Aproximaciones básicas para la creación de modelos PVA: Reglas genéricas basadas en predicciones teóricas o acumulación de datos empíricos para otras especies y/o poblaciones (por ej., regla 50/500) Modelos deterministas Modelos estocásticos Modelos de simulación detallados

9 Productos de los Análisis de Viabilidad Poblacional Predicciones de probabilidad de extinción Estimas del tamaño mínimo de una población viable Predicciones del efecto de la gestión sobre la persistencia Estimas del requerimiento de hábitat de la población Identificación de fases más vulnerables de su ciclo vital (análisis de sensibilidad) Determinar que datos adicionales se deben obtener

10 Criterios para establecer los riesgo de extinción: Los criterios de la IUCN (Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza) Indicadores cualitativos de riesgo: Poblaciones con importantes declives Distribución restringida y declive Tamaño poblacional pequeño y declive Población muy pequeña o muy restringida

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13 Análisis de Viabilidad Poblacional en elefantes africanos Principales problemas: pérdida de hábitat y caza ilegal AVP incluye estocasticidad demográfica y fluctuaciones ambientales dentro de un área protegida con una capacidad de carga definida Explora la viabilidad poblacional en áreas protegidas de diferente tamaño

14 Se necesitan unos 3000 individuos para alcanzar una probabilidad de persistencia del 99% durante 1000 años Esta población viable necesitaría al menos 500 millas 2 de hábitat

15 P Gaona, P Ferreras & M Delibes (1998). Dynamics and viability of a metapopulation of the endangered Iberian lynx (Lynx pardinus). Ecological Monographs 68: Estudio de la viabilidad de la metapoblación del lince Ibérico en la zona del Coto Doñana. Se utilizan datos de: Demografía y comportamiento de la especie en el área Fecundidad y migración dependiente de la densidad Estocasticidad demográfica y ambiental Obtienen una probabilidad de extinción del 33.8% en los próximos 100 años

16 Distribución espacial de las poblaciones locales Flechas: migración entre poblaciones locales debida a la dispersión Línea de puntos: límites del parque Círculos negros: asentamientos humanos Líneas gruesas: carreteras de elevado tráfico

17 Probabilidad de extinción de la metapoblación del lince de Doñana durante 100 años de simulación en modelos que incluyen estocasticidad demográfica (línea continua) y tanto demográfica como ambiental (línea discontinua)

18 Representación esquemática del proceso que ha conducido a la situación actual de la población de lince en Doñana, similar a la de muchas otras poblaciones fragmentadas de animales de gran tamaño. El retorno al estado inicial (una población continua) no es realista y la única solución factible es la gestión de la población fragmentada para permitir la persistencia metapoblacional.

19 Factores intrínsecos de amenaza para la diversidad animal En general, las especies no amenazadas poseen poblaciones grandes. Especies con poblaciones pequeñas pueden estar en peligro de extinción. Población mínima viable. Tamaño efectivo de población

20 Factores intrínsecos de amenaza para poblaciones pequeñas Estocasticidad demográfica: variación demográfica debida a variaciones aleatorias de las tasas de natalidad y de mortalidad. Puede producir la disminución de una población debido a la destrucción o fragmentación del hábitat. Estocasticidad genética: deriva genética, endogamia, exogamia Fluctuaciones ambientales: debidas a variaciones en la depredación, competencia, enfermedades, disponibilidad de alimento, catástrofes (incendios, sequías, inundaciones). Modificado de: intrinsecos-de-amenaza/

21 Algunas causas de los declives de las poblaciones pequeñas Proporción de sexos desigual: En poblaciones muy pequeñas, existe la posibilidad de que disminuya la tasa de natalidad por una proporción de sexos desigual. Pérdida de la estructura social: En muchas especies animales, las poblaciones muy pequeñas son inviables porque por debajo de un número mínimo de individuos se destruye la estructura social de la población (depredadores sociales, manadas de herbívoros, bandos de aves, etc.).

22 Algunas causas de los declives de las poblaciones pequeñas Efecto Allee o Denso-dependencia Inversa: Poblaciones muy dispersas pueden ser incapaces de encontrar pareja si la densidad de población cae por debajo de cierto punto.

23 Significado de la estocasticidad en el contexto de la dinámica poblacional Incertidumbre: Tasas individuales de mortalidad y natalidad P(a) estocasticidad demográfica a Incertidumbre en factores ambientales que afectan al crecimiento poblacional estocasticidad ambiental (clima, otras especies, ) Growth rate R Time, y ears Modificado de:

24 Fluctuaciones demográficas Estocasticidad demográfica: En las poblaciones reales las tasas de natalidad y mortalidad pueden fluctuar en un rango amplio. En poblaciones pequeñas (ej., menos de 50 indiv.), la variación individual de las tasas de nacimientos y muertes ocasiona fluctuaciones aleatorias en el tamaño de la población. Mientras menor es la población, mayores serán las fluctuaciones aleatorias y mayor la probabilidad de extinguirse sólo por azar. Modificado de: intrinsecos-de-amenaza/

25 Fluctuaciones demográficas Las especies con tasas de natalidad muy bajas (ballenas, primates, etc.) tienen mayor probabilidad de extinción por esta causa y tardan más en recuperarse de una reducción al azar del tamaño de su población. Modificado de: intrinsecos-de-amenaza/

26 N=800 Estocasticidad demográfica en orcas: Predicción de la evolución poblacional en función del tamaño poblacional Population size Year N=78 Population size Modificado de: Year

27 Uno de los casos mejor documentados de tamaño de población viable mínima, donde la estocasticidad demográfica ha jugado un papel clave, procede de un estudio de la persistencia de 122 poblaciones del borrego cimarrón ( bighorn sheep ) Berger, J Persistence of different-sized populations: an empirical assessment of rapid extinctions in bighorn sheep. Conservation Biology 4: Modificado de: intrinsecos-de-amenaza/

28 El 100% de las poblaciones con menos de 50 individuos se extinguieron en 50 años % poblaciones persistentes Tiempo (Años) Modificado de: intrinsecos-de-amenaza/

29 Fluctuaciones ambientales Factores externos de amenanza para la diversidad animal: - Cambios en el hábitat (destrucción, fragmentación, degradación). -Presencia de organismos alóctonos. - Contaminación ambiental (biocidas, lluvia ácida, etc.). - Impactos humanos directos: persecución directa, caza y pesca, tráfico de especies, turismo. - Cambios globales. Modificado de: intrinsecos-de-amenaza/

30 Jones, L. and J. Diamond Short-term base studies of turnover in breeding bird populations on the California Channel Islands. Condor 78: Tasas de extinción de aves como función del tamaño poblacional en un periodo de 80 años Parejas Extinción 10 39% % 1000> 0% % extinciones * * * * * * * Tamaño poblacional (no. parejas)

31 Estimaciones de población mínima viable Para obtener una estima precisa de la PMV son necesarios: Análisis detallado de la demografía de la población Evaluación ambiental de lugar que habita Ejemplos: Especies de vertebrados: entre 500 y individuos Especies de invertebrados: más de individuos

32 Área Dinámica Mínima La extensión de hábitat apropiado necesario para mantener una PMV. Puede estimarse mediante estudios del tamaño de las áreas de dispersión de individuos o grupos. Por ejemplo: Pequeños mamíferos: - reservas de a ha Osos pardos canadienses: - 50 individuos: km² individuos: km²

33 Mantenimiento de la variabilidad genética de la población Las poblaciones pequeñas se ven amenazadas por la pérdida de la variabilidad genética, por lo que un parámetro importante para conocer el tamaño mínimo de la población es el número de individuos necesarios para que ésta no pierda su variabilidad genética: Según datos de tasas de mutación en Drosophila, se observó que en poblaciones de 500 individuos, la tasa de generación de variabilidad genética por mutación puede bastar para contrarrestar la pérdida debida al pequeño tamaño de la población. En otros organismos, como ciertos animales domésticos, puede ser suficiente un tamaño mínimo de población de 50 individuos para mantener la variabilidad genética.

34 Mantenimiento de la variabilidad genética de la población Este intervalo de valores se conoce como Regla 50/500: las poblaciones aisladas necesitan al menos 50 individuos, pero preferiblemente 500, para mantener la variabilidad genética. Sin embargo, dado que no todos los individuos de la población se reproducen, es necesario conocer también el denominado tamaño efectivo de la población (y a este parámetro se deberían aplicar estas reglas).

35 Tamaño efectivo de la población (Ne) Número de individuos de la población con potencial reproductor Este número suele ser notablemente inferior al tamaño de la población, ya que hay muchos individuos que no se reproducen (inmaduros, viejos, enfermos, malnutridos, subordinados, etc.). Como la tasa de pérdida de variabilidad genética se basa en el tamaño efectivo de la población, esta pérdida puede ser muy grande, aun cuando el tamaño real de la población no sea muy bajo.

36 Tamaño efectivo de la población (Ne) Un tamaño efectivo de la población menor que el esperado puede producirse por alguna de las siguientes causas: - Proporción desigual de sexos - Variación en el esfuerzo y éxito reproductivos - Fluctuaciones poblacionales - Cuellos de botella - Efecto fundador

37 Proporción desigual de sexos Por azar, una población puede estar formada por un número diferente de machos que de hembras. En muchas especies, los sistemas sociales pueden impedir que muchos individuos de la población (normalmente machos) se apareen, aunque puedan hacerlo. Efecto del número desigual de machos que de hembras reproductores sobre Ne: Ne = 4 Nm Nh / Nm+Nh (Nm y Nh: número de machos y de hembras potencialmente reproductores)