El Calentamiento Global En Sierra Nevada (presentacion Dea)

a mi jefe y amigo, Julio Peñas: sin él no estaría hoy aquí a Juan Lorite, mi tutor en este trabajo a Ana, mi pareja, por su apoyo y comprensión a la FIC y la AEMET, por proporcionar datos imprescindibles para este trabajo a la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa, que proporciona los fondos que soportan mi trabajo

El Calentamiento del Clima La temperatura de la atmósfera se está incrementando (+0.6 ºC durante siglo XX) Afecta a la biota a cuatro niveles: metabolismo fenología evolución distribución espacial migración altitudinal migración latitudinal

Migración altitudinal Comprobada en zonas de media y alta montaña: Norte de Europa: especies arbóreas migran 100 m (Kullman 2001) Nueva Zelanda: especies arbóreas migran entre 7 y 30 m (Wardle 1992) Alpes: cimas colonizadas por especies de cotas inferiores (Grabherr et al. 1994) Reduce la biodiversidad de las cumbres por: disminución del hábitat extinción de las especies adaptadas al frío

Simulación del Cambio Climático Herramientas para simular el Cambio Climático: Líneas evolutivas: A1, A2, B1 y B2 Escenarios de emisiones SRES Modelos de Circulación Global (MCGAOs) Métodos de regionalización de MCGAOs (dinámicos y estadísticos)

Simulación de cambio en la distribución de especies La combinación de Modelos de Distribución y los Modelos Climáticos permite simular cambios en la distribución de las especies ante variaciones del clima Esta técnica es útil para establecer estrategias de gestión de la diversidad Se están publicando muchos trabajos desarrollando y evaluando esta metodología Pocos trabajos utilizan alta resolución espacial, porque la regionalización de MCGAOs es costosa y está en desarrollo

Generar modelos de Cambio del Clima de alta resolución espacial de Sierra Nevada según distintos escenarios SRES Simular los efectos del Calentamiento del Clima en la distribución de cuatro formaciones vegetales de Sierra Nevada Cuantificar los efectos potenciales del Calentamiento del Clima en la vegetación de Sierra Nevada Contribuir al desarrollo metodológico de la simulación de efectos potenciales del calentamiento del clima

Sierra Nevada

20 millones de años núcleo silíceo E-O 90 Km 2100 Km

2

Montaña-isla Gradientes climáticos

Estación de refugio durante glaciaciones Centro de diversidad 2100 plantas vasculares 80 endemismos Espacio Natural Protegido

Formaciones Vegetales Robledal

Enebral-piornal

1100-2000 m

1800-3100 m

2000 h

28700 h

Quercus pyrenaica, Sorbus aria, Adenocarpus decorticans, Acer opalus granatensis, Fraxinus angustifolia

Juniperus communis, Juniperus sabina, Genista versicolor, Hormatophylla spinosa, Cytisus galianoi

Encinar

Pastizal

700-2100 m

> 2700 m

8800 h

2800 h

Quercus rotundifolia, Crataegus monogyna, Crataegus granatensis, Prunus ramburii, Qurcus coccifera

Festuca clementei, Erigeron frigidus, Viola crassiuscula, Papaver lapeyrosianum, Linaria glacialis

Presencia de las Formaciones Vegetales

Variables topográficas Modelo digital de elevaciones 10 x 10 m Variables derivadas

Entorno SIG GRASS

Escenarios de Cambio Climático FIC-AEMET Simulaciones diarias (2011-2100) para todas las estaciones de la AEMET según Método de Análogos FIC Escenarios regionalizados: ECHAM4-A2 ECHAM4-B2 CGCM2-A2 CGCM2-B2

Datos en formato texto tratados con Octave

Modelos de Temperatura de S. Nevada Análisis de regresión múltiple con selección automática de predictores (Octave) Espacialización de ecuaciones Interpolación de residuales Modelos de temperatura

Modelos de distribución de especies MaxEnt Inteligencia artificial + máxima entropía Registros de presencia Variables ambientales Ecuación de máxima entropía Idoneidad del hábitat Transferencia temporal Calibrado, evaluación y postprocesamiento Variables: Temperatura media, Radiación solar, Pendiente, ITH. Modelos contínuos (0-100) pasados a binarios (0-1)

Análisis de simulaciones Análisis temporal del área potencial Cálculo de la migración altitudinal potencial Identificación de frentes de avance y retroceso Promedio de simulaciones CGCM2-A2 y CGCM2-B2 Periodo 2005 – 2025 Modelos de diferencial de idoneidad

Análisis de sustitución potencial entre formaciones vegetales Promedio de simulacioens CGCM2-A2 Periodo 2005 – 2055 Diagrama de flujo de idoneidad

Cambio del Clima en S. Nevada Escenarios de Cambio Climático en Sierra Nevada

Incremento promedio: +4,8 ± 1,43 ºC ECHAM4-A2: + 7,0 ºC ECHAM4-B2: + 5,6 ºC CGCM2-A2: + 4,4 ºC CGCM2-B2: + 2,3 ºC

año

Modelos de distribución

Análisis temporal del área potencial

Migración altitudinal potencial

ascenso promedio = 11.57 ± 4.61 m/año

Identificación de los frentes de avance y retroceso

Identificación de los frentes de avance y retroceso

Diferencial de idoneidad de las áreas de presencia

Sustitución potencial entre formaciones vegetales

Calentamiento del Clima en Sierra Nevada Los modelos de temperatura generados para Sierra Nevada son coherentes con los de otros estudios de Cambio Climático Existen pequeñas diferencias debidas a: Menor resolución espacial Ausencia de métodos de regionalización Sierra Nevada es muy vulnerable al Cambio Climático

Análisis de las simulaciones El área potencial decrece más en las formaciones de altitudes mayores: topografía + sensibilidad a temperatura Migración altitudinal muy rápida: las formaciones vegetales no pueden migrar tan rápido, porque algunas especies tienen limitaciones importantes La dinámica de cambio puede ser muy intensa, pero se desconoce la respuesta de las especies (¿adaptación, resiliencia, extinción?) Los modelos de diferencial de idoneidad son útiles para localizar áreas según la intensidad del cambio esperada: parcelas de seguimiento, actuaciones forestales, etc.

Limitaciones de los modelos Cascada de incertidumbres en modelos climáticos Lineas evolutivas, escenarios SRES, AOGCMs y métodos de regionalización tienen sus propias incertidumbres. Incertidumbres en los modelos de distribución Debidas al algoritmo: distintos algoritmos producen resultados variables No tienen en cuenta las interacciones bióticas, la capacidad de adaptación, o la historia biogeográfica Las simulaciones de distribución futura no pueden evaluarse

La combinación de modelos de distribución y modelos de cambio climático permite simular el efecto potencial del incremento de temperatura sobre formaciones vegetales en regiones montañosas La verosimilitud de los resultados puede estar comprometida por la cascada de incertidumbres que afecta a las simulaciones Las condiciones apropiadas para pastizal y enebral-piornal pueden desaparecer de S. Nevada en la primera mitad del siglo XXI Los modelos de diferencial de idoneidad localizan las áreas en las que el cambio será potencialmente más intenso; son útiles como herramientas para gestión