Modelos de distribución de Neltuma denudans (Benth.) C.E. Hughes & G.P. Lewis y N. alpataco (Phil.) C.E. Hughes & G.P. Lewis bajo escenarios de cambio climático en la Región Patagónica

Abstract

El cambio climático se define como un cambio de clima, atribuido directa o indirectamente a la actividad humana, que puede alterar gravemente los sistemas terráqueos, contraviniendo los mecanismos de autorregulación natural. Cuando se presentan estas fluctuaciones se registran cambios en la biodiversidad del planeta, especialmente en ambientes frágiles como los áridos y semiáridos. En este contexto, la distribución de las especies vegetales puede verse afectada debido a que están asociadas a un rango térmico, de humedad y radiación que influyen en su fenología y fisiología. Las leguminosas son componentes naturales de gran importancia en la composición arbustiva de estos ecosistemas, entre ellas se encuentra el género Neltuma (Fabaceae, Mimosoideae). Particularmente, en Patagonia dos de las especies registradas con mayor frecuencia son N. denudans y N. alpataco. El avance en los Sistemas de Información Geográfica (SIG) ha propiciado el desarrollo de modelos que se basan en la correlación entre los registros de presencia de una especie y las variables ambientales para predecir su distribución potencial. Uno de los algoritmos más consistente basados en datos de presencia es Maxent, que no solo permite estimar la distribución potencial de una especie en condiciones conocidas, sino también predecir su distribución más probable ante distintos escenarios de cambio climático mediante el uso de Modelos de Circulación General del Clima (GCMs). Estas proyecciones permiten identificar áreas con mayor idoneidad ambiental, donde las condiciones óptimas favorecen la presencia y abundancia de la especie, mientras que las zonas de menor idoneidad reflejan condiciones restrictivas con poblaciones más escasas. Esta información es de utilidad para evaluar posibles procesos de contracción / expansión, desplazamiento y/o fragmentación de su rango de distribución. En este trabajo se analizará la distribución potencial de las especies N. denudans y N. alpataco con y sin generación de posibles escenarios de cambio climático. Para la elaboración de los modelos se utilizaron registros de presencia de las especies en la región Patagónica, obtenidos a partir de relevamientos de campo, fuentes bibliográficas y bases de datos internacionales. Por otro lado, se emplearon diecinueve variables bioclimáticas, tres topográficas y dos ambientales, utilizando fuentes como WorldClim, NASA, USGS y CGIAR CSI. A través del algoritmo MaxEnt, se generaron modelos de distribución potencial para cada especie, utilizando un 75% de los registros para calibrar los modelos y el 25% restante para validarlos. Para evitar sobreajuste, se seleccionaron las 5 variables más importantes y no correlacionadas. Las proyecciones de distribución potencial de las especies analizadas se realizaron bajo condiciones climáticas actuales como escenarios futuros, utilizando dos trayectorias de concentración representativas (RCP 4.5 y RCP 8.5). La evaluación de los modelos se efectuó mediante la curva ROC y el área bajo la curva (AUC), con el objetivo de estimar la precisión en la predicción de la distribución de las especies. Los resultados fueron analizados a través del análisis MESS para evaluar la idoneidad ambiental, y se calcularon los porcentajes de área de presencia y ausencia. Los resultados mostraron un buen desempeño de los modelos (AUC > 0.80). Las variables que contribuyeron significativamente en estos modelados están relacionadas con variables bioclimáticas vinculadas a la precipitación y la temperatura, así como también, la elevación y el Índice de aridez. En cuanto a la idoneidad ambiental, el área prevista para N. denudans en condiciones actuales es del 4.03%, reduciéndose al 2.75% bajo un escenario optimista (RCP 4.5) y al 2.73% bajo un escenario pesimista (RCP 8.5). Para N. alpataco, el área en condiciones actuales es del 6.12%, reduciéndose al 5.22% en un escenario optimista y al 3.61% en un escenario pesimista. Es decir, no se identificaron nuevas áreas adecuadas, lo que sugiere que, a pesar del aumento de temperatura previsto, no hay un desplazamiento hacia mayores latitudes. Sin embargo, se prevé que con el avance del cambio climático, las especies puedan enfrentar una reducción en sus áreas de idoneidad. Siguiendo esta línea, estudios previos han identificado una relación entre la temperatura de 4 germinación de las especies del género Neltuma y su distribución geográfica, siendo óptima en un rango de 25°C a 40°C, lo que sugiere una adaptación a temperaturas relativamente altas. Bajo este contexto, se plantea que el cambio climático impactará más en la distribución de estas especies debido a variaciones en el régimen de precipitaciones que al aumento de la temperatura. No obstante, los resultados obtenidos indican que la temperatura fue la variable con mayor contribución relativa en los modelos de distribución, lo que resalta su papel clave en los escenarios climáticos proyectados. Esto podría atribuirse a que, aunque las temperaturas futuras se mantuvieran dentro del rango de tolerancia térmica, la disminución de precipitaciones limitaría su establecimiento. Así, la distribución de ambas especies dependería de la interacción entre factores térmicos e hídricos que restringen su expansión en los escenarios climáticos proyectados. En conclusión, los modelos de distribución potencial, basados en registros de presencia limitados, ofrecen una estimación inicial del impacto del cambio climático. Por lo cual, este trabajo sienta las bases para el desarrollo de investigaciones orientadas a la conservación y manejo frente a escenarios futuros.