Proyección futura del Hotspot de Biodiversidad de Chile “Chilean Winter Rainfall-Valdivian Forest”

Abstract

El cambio climático antropogénico es uno de los principales precursores de la pérdida en biodiversidad, provocando cambios en la composición de las comunidades naturales. En cuanto a la distribución de las especies en el espacio geográfico, en los últimos 30 años, ésta ha variado tanto en extensión como en la abundancia de las especies, lo que es crítico cuando hablamos de endemismos. A su vez, el nicho de las especies puede ser estudiado desde una perspectiva climática, evaluando cuáles son las condiciones climáticas en las cuales éstas habitan, y dónde éstas condiciones se encuentran en el espacio geográfico (biotopo). En este contexto, el cambio en las condiciones climáticas condiciona posibles modificaciones en el biotopo, dado que, si los cambios ambientales no se corresponden con los requisitos de nicho climático de las especies, estas podrían ver alterada su distribución futura. En el mundo existen alrededor de 36 centros de endemismos denominados “hotspot de biodiversidad”. Dentro de estos, se encuentra el hotspot de biodiversidad “Chilean Winter Rainfall-Valdivian Forest”, el que requiere de especial atención debido a su alto endemismo y a las amenazas a las que se enfrenta. En este seminario de título, se caracterizó la variación en la riqueza de especies de flora vascular y fauna vertebrada endémicas del hotspot de biodiversidad de Chile como consecuencia del cambio climático. Para ello, se recopiló una base de datos de ocurrencias de la biodiversidad de dicho hotspot. Con aquellas especies con más de 3 ocurrencias, se generaron modelos de distribución potencial actual y futura, evaluando las áreas de pérdida, refugio y expansión. En el caso de las especies con 3 o menos ocurrencias, se evaluó la concordancia climática entre la amplitud de nicho y el espacio climático futuro. Finalmente, ambas aproximaciones fueron sintetizadas para obtener un análisis latitudinal de la riqueza presente y futura, y evaluar las diferencias de riqueza de especies en el tiempo para tres Modelos de Circulación Global (MCG) bajo la Trayectoria de Concentración Representativa 8.5. Los resultados muestran que las zonas de mayor riqueza presente podrían contraerse entre los 25.5 – 32°S y se mantienen y expanden hacia la zona central entre los 32 – 37°S. Además, y dependiendo del MCG evaluado, los valores de riqueza máxima actuales van desde 334 hasta 339 especies por km2, mientras que en el futuro se proyecta entre 220 y 271 especies por km2. Respecto a la diferencia de riqueza futura en los tres MCG, en general es menor a la del presente a lo largo de todo el gradiente latitudinal. Se concluye que la distribución de las especies del hotspot de biodiversidad se desplazará latitudinalmente de norte a sur según los tres MCG evaluados. Este resultado tiene implicancias en términos de conservación y gestión ambiental, al evaluar escenarios futuros frente al cambio climático antropogénico para orientar los esfuerzos en planificación de la conservación “in situ”. Palabras clave: Cambio climático, Chilean Winter Rainfall-Valdivian Forest, endemismo, modelos de distribución de especies (MDE), concordancia climática, riqueza.

Anthropogenic climate change is one of the main precursors of biodiversity loss, causing changes in the composition of natural communities. Regarding the distribution of the species in the geographical space, in the last 30 years, it has varied both in extension and in the abundance of the species, which is critical when we talk about endemism. In turn, the niche of the species can be studied from a climatic perspective, evaluating which are the climatic conditions in which they inhabit, and where these conditions are found in the geographic space (biotope). In this context, the change in climatic conditions determines possible modifications in the biotope, given that if the environmental changes do not correspond to the climatic niche requirements of the species, these could see their future distribution altered. In the world there are around 36 centers of endemism called “biodiversity hotspots”. Among these is the biodiversity hotspot "Chilean Winter Rainfall-Valdivian Forest", which requires special attention due to its high endemism and the threats it faces. In this study, the variation in the richness of endemic vascular flora and vertebrate fauna species of the Chilean biodiversity hotspot as a consequence of climate change was characterized. To do this, a database of the hotspot's biodiversity was compiled. For those species with more than 3 occurrences, current and future potential distribution models were generated, evaluating the areas of loss, refuge, and expansion. In the case of species with 3 or less occurrences, the climatic concordance between the niche breadth and the future climatic space was evaluated. Finally, both approaches were synthesized to obtain a latitudinal analysis of present and future richness, and to evaluate the differences in species richness over time for three Global Circulation Models (GCMs) under Representative Concentration Pathway 8.5. The results show that the areas with the greatest present richness could contract between 25.5 – 32°S and maintain and expand towards the central zone between 32 – 37°S. In addition, and depending on the GCM evaluated, the current maximum richness values range from 334 to 339 species per km2, while in the future it is projected between 220 and 271 species per km2. Regarding the difference in future richness in the three GCMs, it is generally less than that of the present along the entire latitudinal gradient. It is concluded that the distribution of the species of the biodiversity hotspot moves latitudinally from north to south according to the three GCMs evaluated. This result has implications in terms of conservation and environmental management, when evaluating future scenarios in the face of anthropogenic climate change to guide efforts “in situ” conservation planning. Keywords: Climate change, Chilean Winter Rainfall-Valdivian Forest, endemism, Species Distribution Models (SDM), climatic concordance, richness.