Respuesta de los bosques montanos a las variaciones del clima - cambio climático

Respuesta de los bosques montanos a las variaciones del clima - cambio climático Andes biodiversity and ecosystem research group (ABERG) Parque Nacional del Manu (PNM) William Farfan 1,2, Miles Silman 1,2, Keen Feeley 2, Karina Garcia 1,2, Yadvinder Malhi 2,3, 1 Wake Forest University, 2 Andes Biodiversity and Ecosystem Research Group, 3 Oxford University GRUPO TÉCNICO REGIONAL FRENTE AL CAMBIO CLIMÁTICO

Cubierta vegetal natural

Human Use

Incremento en temperatura: Observados IPCC, 2007

Incremento en temperatura: Proyecciones B2 Scenario IPCC, 2007

Incremento en temperatura: Proyecciones B2 Scenario Proyecciones en el aerea de estudio esta entre los 4-6 ºC A2 Scenario Urrutia and Vuille, 2009

Cómo están respondiendo las especies arbóreas (bosque montano) a las variaciones del clima y al cambio climático?

HOY Introducción al transecto en el Sur Este Peruano - Ubicación, parcelas permanentes de monitoreo - Red de parcelas permanentes Respuesta de los bosques montanos a la variación del clima cambio climático - Cambios en las poblaciones arbóreas efectos de sequia. - Cambios en sus distribuciones - Migración de especies. - Respuestas de las poblaciones vegetales al incremento de temperatura y uso de la tierra modelos.

Introducción al transecto en el Sur Este Peruano - Ubicación, parcelas permanentes de monitoreo - Red de parcelas permanentes Respuesta de los bosques montanos a la variación del clima cambio climático - Cambios en las poblaciones arbóreas efectos de sequia. - Cambios en sus distribuciones - Migración de especies.. - Respuestas de las poblaciones vegetales al incremento de temperatura y uso de la tierra modelos.

ANDES AMAZON Ecología moderna (Parque Nacional del Manu) - 23 ha en bosque montano - > 62 ha en bosque amazónico

Transecto altitudinal de los Andes a la Amazonia 3.4 km de gradiente altitudinal

Transecto altitudinal de los Andes a la Amazonia Parcelas ubicadas cada 250m

Transecto altitudinal de los Andes a la Amazonia

Andes Tropicales Hotspot Alta biodiversidad Alto endemismo Especies con rangos estrechos. La gradiente en un laboratorio natural para el estudio de la ecología tropical y el cambio climático.

Datos - Metodología 20 m 1 21 100 m 5 25 1800 m 2000 m 2250 m 100 m 2500 m 2750 m Parcela permanente de 1-ha 3450m 3250 m 3000 m

Transecto altitudinal de los Andes a la Amazonia Linea de bosque - ecotono - Apu Kanachuay, 3625 m

Transecto altitudinal de los Andes a la Amazonia 1250 m 1000 m 1800 m 1500 m 2000 m 2250 m Trocha Union 2500 m 3450 m 3250 m 3000 m 2750 m ~ 250 m

Transecto altitudinal de los Andes a la Amazonia Bosques amazónicos ~180 m

Todos los tallos 10 cm de diámetro (DAP) Árboles Helechos arbóreos Palmeras Lianas 1 ha Plot Parcela de 1-ha

Red de parcelas permanentes ABERG Datos - Metodología 23 parcelas de 1-ha focales ~16,000 individuos arbóreos ~ 1250 especies arbóreas 300 3625 m ~250 m intervalo Cortas distancias geográficas ~65 km

Introducción al transecto en el Sur Este Peruano - Ubicación, parcelas permanentes de monitoreo - Red de parcelas permanentes Respuesta de los bosques montanos a la variación del clima cambio climático - Cambios en las poblaciones arbóreas efectos de sequia. - Cambios en sus distribuciones - Migración de especies. - Respuestas de las poblaciones vegetales al incremento de temperatura y uso de la tierra modelos.

Respuesta de los bosques montanos a la variación del clima cambio climático. - Cambios en las poblaciones arbóreas efectos de sequia Sequia del 2005 en la Amazonia Phillips et al. 2009 Phillips et al. 2010

Respuesta de los bosques montanos a la variación del clima cambio climático. - Cambios en las poblaciones arbóreas efectos de sequia Datos y Metodología Sequia observada en 2005 - Incremento en la mortalidad arbórea en la Amazonia Datos de censos arbóreos 2003-07 - 14 parcelas de 1-ha, 950-3500m Calculo de tasa demográficas - Tasas anuales de mortalidad, reclutamiento - Cambios poblacionales

Rain (mm) Rain (mm) Sequía en los Andes? Estación meteorológica de Acjanaco (3600m), Parque Nacional del Manu (SENAMHI) 450.0 400.0 350.0 300.0 250.0 200.0 150.0 100.0 50.0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2500.0 2000.0 1500.0 1000.0 500.0 0.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Month 0.0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Year

Mortality rate (ha-1 y-1) 1 2 3 4 5 6 Recruitment rate (ha-1 y-1) 1 2 3 4 Respuesta de los bosques montanos a la variación del clima cambio climático. - Cambios en las poblaciones arbóreas: Tasa de mortalidad y reclutamiento Mortality and elevation Recruitment and elevation 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Elevation (m) 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Elevation (m)

% change in stems (ha-1 y-1) -3-2 -1 0 1 2 3 Respuesta de los bosques montanos a la variación del clima cambio climático. Cambios en las poblaciones arbóreas Population change 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Elevation (m)

Base de nubes: ~ 1500-2000m

% change in stems (ha-1 y-1) -3-2 -1 0 1 2 3 Respuesta de los bosques montanos a la variación del clima cambio climático. - Cambios en las poblaciones arbóreas efectos de sequia Population change 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Elevation (m)

All plots 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 Respuesta de los bosques montanos a la variación del clima cambio climático. Cambios en las poblaciones arbóreas Population change - + -4-2 0 2 4 % change (yr -1)

Respuesta de los bosques montanos a la variación del clima cambio climático. Cambios en las poblaciones arbóreas La tasa de mortalidad fue mayor a la tasa de reclutamiento. Incremento de la tasa de mortalidad en la base de nubes. Cambio poblacional negativo Explicación mas plausible es la sequia 2005.

Respuesta de los bosques montanos a la variación del clima cambio climático Cambios en sus distribuciones - Migración de especies Datos y Metodología: Cambio climático observado en la región 0.03-0.05 o C por año desde los 1950s Datos de inventarios arbóreo 2003-07 14 parcelas de 1-ha, 950-3500m Calculo de tasa de migración por taxa 38 géneros mas abundantes >80% de todos los individuos y >75% del total de area basal Elevación media Ponderado por individuos, area basal Cambios en la comunidad arbórea A nivel de genero A nivel de parcela

Transecto altitudinal: Laboratorio natural (PNM) 1250 m 1000 m 1800 m 1500 m 16.7 o C 2000 m 2250 m 15.3 o C 14.8 o C 2500 m 13.3 o C 3450 m 3250 m 3000 m 8.5 o C 9.2 o C 10.5 o C 2750 m 11.9 o C 5.5 o C / 1000m

Respuesta de los bosques montanos a la variación del clima cambio climático Cambios en sus distribuciones - Migración de especies Individuos Area basal 200 individuals Taxa w/ 50 individuals +2.5 m yr -1 (+0.6 +4.9m) +3.5 m yr -1 (+2.2 +5.1 m)

Respuesta de los bosques montanos a la variación del clima cambio climático Cambios en sus distribuciones - Migración de especies Los árboles se mueven pendiente arriba. Tasas medias de migración. 2.5-3.5 m yr-1(>50 individuos) 5.7-6.2 m yr-1(>200 individuos) No esta en equilibrio con el actual calentamiento global. Tasa actual de migración 2.5-3.5 m yr-1 Tasa esperada de migración 9 m yr-1 Barrera en la línea de bosque. Acción antropogenica - pajonal

Respuesta de los bosques montanos a la variación del clima cambio climático Incremento de temperatura - uso de la tierra Datos y Metodología: Datos de arboles andinos colectados en GBIF > 30 individuos, 242 especies Escenarios de migración Plantas en equilibrio con el clima: Migración perfecta Migración observada: 2.5 3.5 m yr -1 Plantas en desequilibrio con el clima: No migración Escenarios de uso de tierra Sin limitaciones antropogenicas Línea de bosque observada y escenarios de deforestación predecida.

Respuesta de los bosques montanos a la variación del clima cambio climático Incremento de temperatura - uso de la tierra No uso de tierra 5 C (Linea de bosque se mueve) Migracion perfecta +20% (-45,+135) Feeley & Silman 2010

Respuesta de los bosques montanos a la variación del clima cambio climático Incremento de temperatura - uso de la tierra No uso de tierra (Linea de bosque se mueve) 5 C Migracion perfecta +20% (-45,+135) No migracion -72% (-53,-96) Feeley & Silman 2010

Respuesta de los bosques montanos a la variación del clima cambio climático Incremento de temperatura - uso de la tierra No uso de tierra (Linea de bosque se mueve) 5 C Migracion perfecta +20% (-45,+135) Migracion obserbada -42% (-72, +48) No migracion -72% (-53,-96) Feeley & Silman 2010

Respuesta de los bosques montanos a la variación del clima cambio climático Incremento de temperatura - uso de la tierra No Sin land uso de use tierra 5 C (Tree (Linea line de moves) bosque se mueve) Con uso de tierra (Linea de arboles y deforestacion fija) Feeley & Silman 2010

Cómo están respondiendo las especies al cambio climático? - Proyecciones futuras de las poblaciones en diferentes ecenarios:. Incremento en temperatura - uso de tierra Habilidad de migrar Migración perfecta: Estable o se incrementa la población Migración observada: ~42% de perdida a 5 C No migración: ~72% de perdida a 5 C Temperatura Incremento en 1-2 C esta bien para las especies Incremento en 5 C deja a los 2/3 de las especies al 50 % de su población original. Uso de la tierra Línea de bosque antropogenica para la migración de especies arbóreas.

Conclusiones: Respuesta de los bosques montanos a la variación del clima cambio climático: No es un proceso mecanistico (Fisiología, interacciones bióticas). Sensibilidad de bosques montanos al stress hídrico. Uso de la tierra (deforestación, fuego) es critico 5 C. Permeabilidad de la línea de bosque es clave en migración de especies. Implicaciones en la función de ecosistema - servicios ecosistémicos.

Andes Biodiversity and Ecosystem Research Group (ABERG)

Gracias