Estimaciones de cambio climático, desfasamiento adaptativo y migración asistida de especies forestales

• Cuauhtémoc Sáenz-Romero• Instituto de Investigaciones Agropecuarias y Forestales,

• UMSNH, Morelia, Michoacán

• Gerald E. Rehfeldt, Nicholas L. Crookston, Bryce A. Richardson• Rocky Mountain Research Station, USDA Forest Service

• Moscow, Idaho, USA

• Pierre Duval, Rémi St-Amant, Jean Beaulieu • Service canadien des forêts, Ressources naturelles Canada,

• Quebec, Quebec Canadá

Ensayo de Especies y variedades, 4 años,

Cerro de Pario

Nuevo San Juan Parangaricutiro, 2900 m

I. Estimaciones de cambio climático

Estimaciones 2080-2099Christersen 2008, IPCC

Ajuste de modelo “spline” usando ANUSPLINEClima contemporáneo 1961-1990, ≈ 4000 estaciones

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100

Año

Inc

rem

en

to d

e T

em

pe

ratu

ra (

oC

)

Canadiense A1B Canadiense A2

Canadiense B1 Fisica Fluidos A2

Fisica Fluidos B1 Hadley A2

Hadley B2 Promedio

Sáenz-Romero et al 2010. Climatic Change.

Temperatura promedio anual contemporánea (promedio 1961-1990)

Año 2030 Modelo Canadiense, Escenario A2

Año 2060

Año 2090

1961-1990

2090

Sáenz-Romero et al 2010. Climatic Change.

Temperatura

-30

-28

-26

-24

-22

-20

-18

-16

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090

Año

% C

amb

io e

n P

reci

pit

ació

n

Canadiense A1B Canadiense A2

Canadiense B1 Fisica Fluidos A2

Fisica Fluidos B1 Hadley A2

Hadley B2 Promedio

Sáenz-Romero et al 2010. Climatic Change.

Precipitación anual contemporánea

Sáenz-Romero et al 2010. Climatic Change.

Año 2030

Año 2060

Año 2090

1961-1990

2090

Precipitación

Índice anual de aridez contemporáneo√(grados día >5°C)/Precipitación anual

Sáenz-Romero et al 2010. Climatic Change.

Año 2030

Año 2060

Año 2090

1961-1990

2090

Índice de Aridez

II. Desfasamiento adaptativo

Reserva de la Mariposa Monarca 2090

Contemporáneo

2090 Canadian

2090 Hadley

Desfasamiento adaptativoExpansión del clima propicio para selva seca

Rehfeldt et al 2012. Ecological Applications.

2000

III. Migración asistida

Migración asistida: Reacoplamiento de las poblaciones contemporáneas de Pinus chiapensis al clima futuro

Futuro (Hadley, año 2060)Contemporáneo

Sáenz-Romero et al 2010. Climatic Change.

Planeación de migración asistidaNiveles de complejidad (de - a +)

1. Norma general.2. Estimación del clima por sitio.3. Ensayos de procedencias y

zonificación.4. Modelo bioclimático.

1. Norma (recomendación) general:

Subir 300 m de altitud

0.5 oC de diferencia por cada 100 m de altitud

300 m = 1.5 oC

Calentamiento esperado para 2030: 1.5 oC

2. Estimación del clima de sitios

Sáenz-Romero et al 2012. Forest Ecology and Management.

2. Estimaciones de clima personalizada

Datos requeridos:• Puntuales: Latitud (decimal), Longitud (decimal), y

Altitud. • Rejilla (“grid”).

• Selección de año (contemporáneo, 2030, 2060 y 2090)

• Selección de modelo (Canadiense, Hadley, GFDL)• Selección de escenario de emisiones (A2, B1, A1B)• Selección de variables solicitadas (mensual, anual).

http://forest.moscowfsl.wsu.edu/climate/

Ejemplo de archivo a subir en la web con formato *.txt

Datos de Pinus chiapensis: “Sitio”, Longitud (- por ser Oeste), Latitud, Altitud (m)

“TanetzeZa_Oax" -96.27 17.39 1800“YavicheTa_Oax" -96.29 17.25 1900“JuquilaVi_Oax" -96.30 17.38 2000“ReformaJu_Oax" -96.29 17.39 1445

Ejemplo de salida de la web

PointID mat map dd5 Pchiap Oax TanetzeZa 17.0 1969 4362 Pchiap Oax YavicheTa 17.0 1647 4332 Pchiap Oax JuquilaVi 16.0 1749 4003 Pchiap Oax ReformaJu 19.2 1570 5142

mat = mean annual temperaturemap = mean annual precipitationdd5 = degree days > 5°C

3. Zonificación altitudinalColecta Pinus hartwegii. Pico de Tancítaro, Mich.

Sitio Altitud (m)

Cumbre Pico de Tancítaro

3600

3550

3500

3450

3400

3350

3300

3250

3200

3150

3100

3050

Llano de Peshu 3000

Límites zonas altitudinales

Viveros-Viveros et al. 2009. Forest Ecology and Management.

Zona

Limite (m)Rango (m)

Intervalo(m)Inferior Superior

1 3000 3350 350 ± 175

2 3350 3700 350 ± 175

Pinus hartwegiiPico de Tancítaro, Mich.

3000 m

3350

3700

Pico de Tancítaro

Restauración Ecológica y Conservación de Recursos Genéticos

(ignorando el cambio climático)Usar semilla de la misma zona ó ± 175 m

3000 m

3350 m

3700 m

Pico de Tancítaro

Pinus montezumae ?

?

Pinus hartwegii Calentamiento global

Movimiento hacia arriba: el ancho de la zona (350 m)

Viveros-Viveros et al. 2009. Forest Ecology and Management.

4. Modelo bioclimático. Abies religiosa

Saénz-Romero et al 2012. Forest Ecology and Management

Migración asistida o colonización asistida

2030

2060

Predicción de hábitat climático y decaimiento de Populus tremuloides (álamo temblón), oeste de USA

Rehfeldt et al. 2009. For Ecol Manag

Morado: PresenteRosa: 2030Rojo: 2060

Mortalidad de Pinus edulis en 12,000 km2

de Arizona, Nuevo México, Colorado y Utah

Breshears et al. Regional. 2005. Proceedings of National

Academy of Sciences.

Cedrus atlantica, Bous Ikhitane, Marruecos

Cortesía de Mátyás Csaba, Univ. de Hungría

Límite altitudinal inferior

ENCINOS AFECTADOS

PINOS Y CEDROS AFECTADOS

Cortesía: Comisión

Forestal del Estado de

Michoacán (COFOM)

Bosque de encino y plantación de Cupressus

Reforestaciones de Cupressus lindleyii

Decaimiento de Pinus pseudostrobus Meseta Purépecha, Michoacán

Abies religiosa, Santuario El Rosario

Santuario El Rosario

Santuario El Rosario

BibliografíaBreshears DD, Cobb NS, Rich PM, Price KP, Allen CD, Balice RG, Romme WH, Kastens JH, Floyd ML, Belnap J,

Anderson JJ, Myers OB, Meyer CW. 2005. Regional vegetation die-off in response to global-change-type drought. Proceedings of National Academy of Sciences 102:15144-15148.

Rehfeldt GE, Ferguson DE, Crookston NL. 2009. Aspen, climate and sudden decline in western USA. Forest Ecology and Management 258:2353-2364. http://www.treesearch.fs.fed.us/pubs/33823

Rehfeldt, G. E., N. L. Crookston, C. Sáenz-Romero, and E Campbell. 2012. North American vegetation analysis for land use planning in a changing climate: A statistical solution to large classification problems. Ecological Applications 22(1):119-141. http://treesearch.fs.fed.us/pubs/40382

Sáenz-Romero C, Rehfeldt GE, Crookston NL, Pierre D, St-Amant R, Beaulieu J, Richardson B. 2010. Spline models of contemporary, 2030, 2060 and 2090 climates for Mexico and their use in understanding climate-plant impacts on vegetation. Climatic Change 102: 595-623. http://treesearch.fs.fed.us/pubs/36311

Sáenz-Romero C, Rehfeldt GE, Duval P, Lindig-Cisneros P. 2012. Abies religiosa habitat prediction in climatic change scenarios and implications for monarch butterfly conservation in Mexico. Forest Ecology and Management 275:98-106.

Viveros-Viveros H, Sáenz-Romero C, Vargas-Hernández JJ, López-Upton J, Ramírez-Valverde G, Santacruz-Varela A. 2009. Altitudinal genetic variation in Pinus hartwegii Lindl. I.: height growth, shoot phenology, and frost damage in seedlings. Forest Ecology and Management 257:836-842

• Beca sabático en el extranjero CONACYT 075831.• Centro Canadiense para la Fibra de la Madera, Servicio

Forestal Canadiense, Recursos Naturales de Canadá.• Coordinación de la Investigación Científica, UMSNH.• Fondo Mixto CONACYT-Michoacán (2009-127128).• USDA-Forest Service.

e-mail / Web csaenzromero@gmail.com

http://forest.moscowfsl.wsu.edu/climate/

Financiamiento