BOSQUES Y AGUA: Que Proteger???: una aproximación desde múltiples servicios ecosistemicos Esteban Álvarez Dávila – esalvarez3000@gmail.com Laboratorio Servicios Ecosistémicos y Cambio Climático
30% en disminución del potencial de generación de energía con la deforestación!! Stickler C M et al. PNAS 2013;110:9601-9606
©2013 by National Academy of Sciences
2013
LOS BOSQUES NO SOLAMENTE REGULAN EL AGUA. PRESTAN MUCHOS OTROS SERVICIOS ECOSISTEMICOS RELACIONADOS CON LA BIODIVERSIDAD
Distribución de emisiones de CO2 (2002-2011 average) 8.3±0.4 PgC/yr
90%
4.3±0.1 PgC/yr
46%
1.0±0.5 PgC/yr
10%
+
2.6±0.8 PgC/yr
28% Calculated as the residual of all other flux components
26% 2.5±0.5 PgC/yr FUENTE: Le Quéré et al. (2012).
SourceLe Quéré et al. 2012; Global Carbon Project 2012
Que proteger???? - Agua - Carbono - Suelo - Biodiversidad - Otros servicio ecosistemicos
La sequía de 2005
Fuente : CPTEC
Lewis et al. 2011 – SEQUIAS EN LA AMAZONIA 2005 Y 2010
Fig. 1. (A B) Satellite-derived standardized anomalies for dry-season rainfall for the two most extensive droughts of the 21st century in Amazonia. (C and D) The difference in the 12-month (October to September) MCWD from the decadal mean (excluding 2005 and 2010), a measure of drought intensity that correlates with tree mortality. (A) and (C) show the 2005 drought; (B) and (D) show the 2010 drought.
IMPACTO DEL CAMBIO CLIMATICO EN BOSQUES DE AMAZONIA: 2005 EL AÑO MÁS SECO REGISTRADO EN 100 AÑOS (Phillips et al. 2009 en Science)
Sitios donde el bosque ACUMULA PIERDE
Antes del 2005: 0,89 ton/ha/año equivalente a las emisiones de la CE Europea en el mismo periodo. Costo del SA = 5.000 millones U$/año
Despúes del 2005: 0,71 ton/ha/año
Equivalentes a 2´ millones ha deforestadas!!
Ejemplos recientes de Mortalidad de 谩rboles por el efecto de la interacci贸n entre Sequia/Calor
Allen et al. 2009
figura 1. Los puntos blancos indican localidades documentadas con la mortalidad forestal relacionada al estrés climático de la sequía y las altas temperaturas. Fondo del mapa muestra los posibles límites ambientales a la vegetación de la producción primaria neta (Boisvenue y Correr, 2006). Sólo las áreas generales documentados en las tablas se muestran-muchas localidades adicionales se asignan con mayor precisión en los mapas a escala continental. La sequía y la mortalidad forestal impulsada por el calor a menudo se documenta en regiones relativamente secas (rojo / naranja / rosa), pero también se produce fuera de esas regiones.
Allen et al. 2009
AMAZONIA
SITIOS MAS CALIENTES EN EL NEOTROPICO
2013
Informaci贸n Bosque & Clima Como determina el clima los diferentes atributos del bosques???
250 parcelas (0,25-1 ha), 2500 spp, 150.000 รกrboles
Plantas leñosas
Plantas vasculares DAP>= 0 cm/200 m2 – 250 parcelas
DAP>= 1 cm/0,1 ha – 300 parcelas
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Agua vs atributos del bosque -
Oferto hídrica Almacenamiento de carbono Fijación de carbono Diversidad Florística
METODOS 1. Partiendo de información disponible se elaboraron mapas digitales con ArcMap en escala de 1x 1 km de: - Aves y mamíferos: www.natureserve.com - Árboles: Alvarez et al (en prep) - Diversidad total = Aves+Mamíferos+Arboles+Palmas 2. Se elaboró un mapa nacional de distribución del carbono y se consulto el mapa de deforestacion (IDEAM et al. 2010). 3. Se evaluó la congruencia entre diversidad potencial y contenido de carbono mediante correlación de Spearman.
METODOS 19 Variables Climáticas. http://www.worldclim.org /
COLOMBIA
Figura 2. (A-D) Relación entre el logaritmo del balance hídrico y biomasa total, numero de individuos, área basal y densidad de la madera. (E-H) Relación entre el logaritmo del déficit de agua y biomasa total, numero de individuos, área basal y densidad de la madera. (I) Correlación entre el balance hídrico y el déficit de agua. (J-L) Relación de la biomasa total con el numero de individuos, área basal y densidad de la madera. Son presentados los R2 de cada modelo y su significancia, *P<0.05 , ** P<0.01, *** P<0.001.
Modelos que mejor explican la estructura del bosque en Colombia Aboveground biomass Intercept Water deficit Tree cover RSE=0.3974 Mult. R2=0.68
Estimate 4.92625700 -0.0017593 0.0082942 DF=195 Adj. R2=0.67
SE 0.1129134 0.0001579 0.0016241 F=203.1 P=2.2e-16
t 44 -11 5
P 2.e-16 2.e-16 7.77e-07
Estimate -0.8326131 0.0020062 0.0009244 0.0066822 -0.0177104 DF=134 Adj. R2=0.51
SE 11555,679 0.0002177 0.0003720 0.0027895 0.0054676 F=37.17 P=2.2e-16
t -0.721 9,216 2,485 2,395 -3,239
P 0.47246 5.66e-16 0.01418 0.01798 0.00151
Fisher`s alpha (Intercept) Actual evapotranspiration Mean vertical polarization Tree cover Diurnal temperature range RSE=0.5456 Mult. R2=0.53
Alvarez et al. (en prep)
FILOGENIA DE LOS BOSQUES DE COLOMBIA GĂŠneros del Bosque seco distribuidos en la filogenia de plantas phylodiversity.net/phylomatic
Especies Generos Familias
2304 679 129
Clima vs Diversidad Filogenética rp=0.49; p < 0.00
rp=0.16; p = 0.11
ETP mm
DA mm/año
F= 11.87, p < 0.001
F= 0.98, p = 0.37
(rp=0.51; p < 0.001)
T oC*10
Prec mm/año
- Estan lejanos fil y + estan cercanos
CRECIMIENTO EN BIOMASA
General
Por categor铆as funcionales & precipitaci贸n
Por categorĂas funcionales
HERRAMIENTA DE PLANEACION
Congruencia entre diversidad de รกrboles y carbono
Patrones de la estructura del bosque en Colombia Tree Alpha Diversity (spp/ha)
Tree AG Biomass (ton/ha)
High : 162
High : 313
Low : 0
Low : 0
Diversidad รกrboles
Carbono Alvarez et al. (en prep)
CARBONO Y DIVERSIDAD DE VERTEBRADOS
Diversidad Funcional (Rasgos) Densidad Madera Habito Arbol Arbol-Estrang Arbol-Liana Helecho Hierba Liana Palma Zamia AfClimatic Prec Indet No Si
DAPmax
Peso Semilla
SistDisp Anemocoria Dehiscencia explosiva Endozoocoria Hidrocoria Inasistida indet Mirmecocoria Sinzoocoria
TipoHoja Compuesta indet Simple
AfClimatic Temp Indet No Si
Rs = 0,97
FFUNCIONAL
FFUNCIONAL
FILOGENETICA
Relaciones ALFADIVERSIDAD
Rs = 0,02
Rs = 0,02
FILOGENETICA
TAXONOMICA
TAXONOMICA
Relaciones BETADIVERSIDAD Rs = 0,93
FFUNCIONAL
FFUNCIONAL
FILOGENETICA
Rs = 0,87
Rs = 0,95
TAXONOMICA
FILOGENETICA
TAXONOMICA
Relaciones entre Biodiversidades a. Div funcional vs No. Especies
b. Div filogenetica vs No. Especies
A ALMACENAMIENTO DE CARBONO t/ha
AEREO
Carbono aéreo (t/ha)
RAICES
Carbono raíces (t/ha)
SUELO
Carbono suelo orgánico (t/ha)
RESULTADOS RESULTADOS Prioridades
Aves
Mamíferos
Areas Protegidas
Árboles Palmas Palmas Diversidad total
Oferta hídrica
Carbono
Alvarez et al. Congruencia Biodiversidad & Carbono
ANTIOQUIA
Congruencia entre diversidad, carbono y oferta hĂdrica
RSPEARMAN
BIODIVERSIDAD Y SERVICIOS ECOSISTEMICOS EN ANTIOQUIA (COLOMBIA) Carbono vs Oferta hídrica
Carbono vs Diversidad
Oferta hídrica vs Diversidad
Rs = 0,48
Rs = 0,02
Rs = 0,50
RESIDUALES DIVERSIDAD vs BIOMASA
CARBONO EN AREAS DE CONSERVACION
Prioridades
20% del Area con Alto Carbono
SIDAP
50% del Area con Alto Carbono
CONGRUENCIA ENTRE BIODIVERSIDAD Y SERVICIOS ECOSISTEMICOS
RESULTADOS • El almacenamiento de carbono, la provisión de agua y los diferentes grupos de biodiversidad tienen diferente distribución espacial. • No obstante, algunas areas tienen altos valores para multiples servicos y otras areas tienen bajos para algunos.
CONCLUSIONES • Los bosques están estrechamente relacionados con el agua • La deforestación influye en la disponibilidad de agua. • El cambio climático acentúa el problema. • Se requiere entender la inter relación entre los diferentes atributos del bosquqe
Preguntas!!!!!!!!!!!!!!!!! Esteban Álvarez Dávila – esalvarez3000@gmail.com Laboratorio Servicios Ecosistémicos y Cambio Climático Jardín Botánico de Medellín