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Modelamiento predictivo para la conservación de Tremarctos ornatus Cuvier, 1825 (Carnivora, Ursidae) en Perú Predictive modeling for the conservation of Tremarctos ornatus Cuvier, 1825 (Carnivora, Ursidae) in Peru José M. Rojas1 1 Universidad Nacional Agraria La Molina, Facultad de Ciencias, Departamento de Biología, Lima, Perú. Email José Rojas: 20181022@lamolina.edu.pe Resumen El oso de anteojos u oso andino (Tremarctos ornatus) es el único representante de la familia Ursidae en Sudamérica, siendo Perú uno de los países con el más amplio rango de distribución para esta especie. La importancia de su conservación radica no solo en su unicidad, sino además en su rol ecológico y su capacidad para indicar el grado de conservación de las especies con las que convive y del ecosistema en el que habita. Actualmente se encuentra catalogada como especie vulnerable, debido a la pérdida y fragmentación de su hábitat. Existen 30 áreas protegidas en Perú que albergan al oso andino, las cuales incluyen el 30 % de su hábitat disponible; sin embargo, la capacidad de control del Estado en las áreas silvestres o contiguas a estas es muy poca. En busca de una mejor focalización de recursos y esfuerzos para su conservación, se generó un mapa de distribución potencial a través del software predictivo MaxEnt con un valor de AUC de 0.978, basado en variables bioclimáticas representativas y 7160 registros de la especie, el cual nos permitió determinar el área entre las regiones de Cajamarca y San Martín como la zona con las mejores condiciones ambientales de hábitat para Tremarctos ornatus, validadas con datos climáticos y de cobertura vegetal. Huánuco, Pasco, Junín, Cusco y Madre de Dios poseen, por su parte, condiciones ambientales similares, aunque con menor presencia de la especie. En base a esto, se sugiere a los gobiernos regionales, locales y al SERNANP fortalecer los protocolos de monitoreo en las áreas protegidas de estas regiones, así como incrementar la asignación de recursos a las tareas requeridas. Palabras clave: Tremarctos ornatus, oso andino, conservación, ecología, distribución potencial, conflictos. Abstract The spectacled bear or Andean bear (Tremarctos ornatus) is the only representative of the Ursidae family in South America, Peru being one of the countries with the widest range of distribution for this species. The importance of its conservation lies not only in its uniqueness, but also in its ecological role and its ability to indicate the degree of conservation of the species with which it lives and the ecosystem in which it inhabits. It is currently classified as a vulnerable species, due to the loss and fragmentation of its habitat. There are 30 protected areas in Peru that house the Andean bear, which include 30 % of its available habitat; however, the State's control capacity in the wild or adjacent areas is very limited. In search of a better targeting of resources and efforts for their conservation, we generated a map of potential distribution through predictive software MaxEnt with a value of AUC of 0.978, based on bioclimatic variables representative and 7160 records of the species, which allowed us to determine the area between the regions of Cajamarca and San Martin, as the area with the best environmental conditions of habitat for bear (Tremarctos ornatus), validated with climate data and vegetation cover. Huánuco, Pasco, Junín, Cusco and Madre de Dios have similar environmental conditions, although with less presence of the species. Based on this, it is suggested that regional and local governments and SERNANP strengthen monitoring protocols in the protected areas of these regions, as well as increase the allocation of resources to the required tasks. Key words: Tremarctos ornatus, andean bear, conservation, ecology, potential distribution, conflicts. mailto:20181022@lamolina.edu.pe 1 Introducción En el mundo existen ocho especies de osos, agrupadas en la familia Ursidae, distribuidos en casi todo el planeta, excepto en Oceanía. Cuatro especies se encuentran en Asia y Europa, como el oso negro asiático, el panda gigante, el oso malayo y el oso bezudo. En el círculo polar Ártico (en Norteamérica y Europa) se encuentra el oso polar; en Norteamérica, Europa y Asia, el oso pardo; y el oso negro, representativo de los bosques templados norteamericanos, y que se encuentra en los bosques templados del norte de México. En Sudamérica se encuentra sólo una especie de oso: el oso andino Tremarctos ornatus, llamado así por su limitada distribución en los Andes tropicales (Vela et al., 2011) El oso andino u oso de anteojos ha habitado Sudamérica por más de cinco millones de años, y es el único representante viviente de los osos de nariz corta, un grupo que habitó solamente en el continente americano. Actualmente, Tremarctos ornatus se encuentra catalogado como especie vulnerable (VU) dentro de la Lista Roja de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, debido principalmente a la pérdida y deterioro de su hábitat (Sandoval y Yánez, 2019) 1.1 Descripción de la especie Tremarctos ornatus es una especie grande, de cuerpo robusto. Los machos miden entre 1,8-2,0 m de altura y pesan hasta 175 kg, las hembras son algo más pequeñas. Los machos y hembras tienen un cuello musculoso, corto, orejas cortas y hocico marrón oscuro, su pelaje negro es grueso y abundante. Presentan además una combinación de manchas blancas alrededor de los ojos, que pueden extenderse hasta la quijada, garganta y pecho (Figura 1); el tamaño, coloración y forma de estas manchas suelen ser diferentes en cada individuo y son características que suelen ser usadas para su identificación a este nivel (Tirira, 2007). Figura 1. Apariencia de un oso de anteojos adulto. Fuente: (Tirira, 2007). Aunque incluido en el clado Carnivora, el oso andino es principalmente de hábitos vegetarianos. Consume brotes jóvenes de bromelias y orquídeas (plantas epífitas que crecen sobre los árboles) como las del género Puya, de aspecto muy similar a la del agave; algunos frutos de árboles y palmas, y también se alimenta de insectos, como larvas de escarabajos, abejas y gusanos. Puede cazar mamíferos pequeños y, en raros casos, hasta venados y ganado (Vela et al., 2011). Los osos construyen camas amontonando plantas (específicamente bromelias) en el suelo o sobre árboles de más de 15 metros de altura, lo que demuestra su destreza como trepadores. Estas camas tienen varios propósitos: alimentarios, de descanso, crianza y refugio (Vela et al., 2011). Esta especie habita en Venezuela, Colombia, Ecuador, Perú y Bolivia, países que atraviesan la cordillera de los Andes. Se distribuye desde los 250 hasta los 4750 metros de altitud, donde se encuentran ecosistemas como desiertos tropicales, bosques húmedos, bosques de niebla, estepas, páramos y punas, incluyendo la selva tropical. Pero son los bosques montanos muy húmedos y los bosques nublados los considerados mejores hábitats debido a la mayor disponibilidad del alimento preferido de los osos andinos, bromelias y orquídeas. Estos ecosistemas actualmente también se encuentran en peligro, debido a la expansión de las fronteras agrícolas y ganaderas en los países donde la especie se distribuye. (Vela et al., 2011) Un grupo de especialistas de la UICN ha estimado que los osos de anteojos ocupan 50 fragmentos de hábitats que totalizan aproximadamente 260,000 Km2. Los fragmentos de hábitats más grandes se encuentran en Perú y Bolivia, que representan los 2/3 del total del rango de distribución de esta especie (Peyton, 1993). En el área peruana se distribuye desde aproximadamente los 4° S, en la cordillera del Cóndor; Condorcanqui, departamento de Amazonas, hasta los 14.4° S; en Sandia, departamento de Puno, y se le ha registrado entre los 210 y los 4750 m de altitud. Esta especie vive enuna gran variedad de ambientes y altitudes, habiéndosele registrado en los departamentos de Piura, Cajamarca, Amazonas, San Martín, Lambayeque, La Libertad, Áncash, Huánuco, Ucayali, Cerro de Pasco, Junín, Huancavelica, Ayacucho, Cusco, Apurímac, Madre de Dios y Puno (Peyton, 1980). 1.2 Ecología El oso andino desempeña papeles ecológicos importantes en los ecosistemas que habita. Por sus hábitos vegetarianos y frugívoros (comedores de frutas), los osos transportan semillas dentro de su sistema digestivo a distancias que pueden superar los 54 kilómetros. Al defecar, las semillas de estos frutos pueden germinar, y en algunos casos la digestión activa la germinación; se promueve así la regeneración de la vegetación. Sus excrementos sirven además de alimento a muchos pequeños organismos como escarabajos estercoleros, cucarrones, larvas de insectos y mariposas (Castellanos, 2003). También participa activamente en la sucesión vegetal de los bosques: al escalar árboles para alimentarse o dormir, contruye plataformas doblando o partiendo algunas ramas. Muchas de estas ramas o palos que estaban acumulados en el dosel del bosque caen al suelo para descomponerse y convertirse en abono orgánico. De esta manera, el oso ayuda a evitar que se acumule demasiada materia orgánica en la parte alta de los árboles y genera huecos en la copa de los árboles, permitiendo que llegue la luz del sol y el agua de lluvia directamente al suelo del bosque activando el desarrollo de plántulas y árboles jóvenes, renovando la vegetación. Por otro lado, el papel que cumple el oso andino como depredador es bajo o casi nulo, ya que come carne sólo de manera esporádica, y en la mayoría de los casos oportunista, siendo la proporción de carne ingerida menor al 10 por ciento. (Suárez, 1985) 1.3 En torno a la conservación Uno de los problemas más desafiantes en la conservación de biodiversidad en la zona andina de Perú es proteger especies grandes, como el oso de anteojos, puesto que compiten directa o indirectamente con los humanos por el espacio y los recursos. Además, a pesar de encontrarse protegido por la legislación peruana con la prohibición de la cacería, captura y comercialización, la capacidad de control del Estado en las áreas silvestres o contiguas a estas es muy poca (Peyton et al., 1998). Ser el único representante viviente en Sudamérica de toda la familia Ursidae le da al oso andino un derecho particular de existir y a la comunidad en general, principalmente la académica, la gran obligación ética de facilitar su conservación in situ. Sin embargo, la importancia de esta tarea radica también en su ecología y en el rol que cumple en los ecosistemas que habita. 1.4 Objetivo El presente documento busca, a través del software predictivo MaxEnt, generar un modelo de distribución potencial del oso andino que permita determinar las áreas de conservación más óptimas para la especie en el territorio peruano, basándonos en las variables bioclimáticas representativas para el modelo. De esta forma se busca una mejor focalización de recursos a la hora de proteger estas áreas de las distintas amenazas a las que están expuestos los osos de anteojos. 2 Metodología Como paso previo al modelamiento se procedió a descargar un conjunto de variables ambientales de WorldClim (www.worldclim.org), las cuales comprenden diferentes tipos de factores bioclimáticos en formato raster. Se descargó el archivo de bioclima 10m que contenía las variables en formato TIF, las cuales fueron convertidas una a una a formato ASC con ayuda del programa QGIS. Después, se descargaron los 7383 registros de Tremarctos ornatus de la página web GBIF.org (Global Biodiversity Information Facility) en formato CSV, el cual limpiamos para quedarnos solo con las variables de longitud y latitud, además del nombre de la especie. La limpieza de datos también consistió en eliminar filas en blanco, quedándonos al final con 7160 registros. Para analizar la distribución potencial se utilizó el programa Maxent. Se corrió un primer modelo con todas las características automáticas seleccionando un formato de salida logístico para poder determinar las probabilidades de ocurrencia de la especie y aplicando un jackknife para determinar las variables que mejor contribuyen con el modelamiento. Luego de registrar las variables bioclimáticas con menor valor de contribución al modelo y deseleccionarlas, se aplicó nuevamente el jackknife y también el formato de salida logístico, para correr nuevamente el programa desarrollando 10 réplicas para el modelo, con el 30% de los registros usados como test data, 500 iteraciones y 10000 puntos de respaldo background points. El criterio para decidir qué variables presentaban menor valor de contribución fue la comparación de barras de la prueba jacknife al considerar el efecto que producía en el modelo retirar una variable en particular. 3 Resultados El primer modelo realizado para esta especie tuvo un valor de AUC de 0.972, lo cual indica que el 97.2% de las localidades observadas estarían incluidas en la predicción (datos de presencia). De las variables utilizadas, cinco no contribuían al modelo, quedando descartadas para el segundo y definitivo. El valor de AUC obtenido en el modelo final fue de 0.978 (97.8 %), con una desviación estándar de 0.002. Las variables bioclimáticas con mayor influencia para la distribución de T. ornatus fueron: Isotermalidad (69%), Estacionalidad de la temperatura (7.2%), Oscilación diurna de la temperatura (6.6%) y Temperatura máxima del período más cálido (5.9%). Otras variables de menor importancia se señalan en la Tabla 1. El mapa de distribución potencial (Figura 2), el cual representa las zonas con la mayor probabilidad de presencia, presenta colores más cálidos en áreas con mejores condiciones previstas y colores más fríos en los casos contrarios. Tabla 1: Porcentaje de contribución (% C) de cada variable para el modelo final. Variables Descripción % C bio_1 Temperatura media anual 1.6 bio_2 Oscilación diurna de la temperatura 6.6 bio_3 Isotermalidad 69 bio_4 Estacionalidad de la temperatura (%) 7.2 bio_5 Temperatura máxima del período más cálido 5.9 bio_6 Temperatura mínima del período más frío 1.4 bio_7 Oscilación anual de la temperatura 0.6 bio_8 Temperatura media del cuatrimestre más lluvioso 1.6 bio_9 Temperatura media del cuatrimestre más seco - bio_10 Temperatura media del cuatrimestre más cálido - bio_11 Temperatura media del cuatrimestre más frío 0.9 bio_12 Precipitación anual (mm) 0.1 bio_13 Precipitación del período más lluvioso - bio_14 Precipitación del período más seco 1.2 bio_15 Estacionalidad de la precipitación (%) 2.2 bio_16 Precipitación del cuatrimestre más lluvioso - bio_17 Precipitación del cuatrimestre más seco 1.6 bio_18 Precipitación del cuatrimestre más cálido - bio_19 Precipitación del cuatrimestre más frío - Figura 2. Mapa de distribución potencial de Tremarctos onrnatus para Sudamérica. Probabilidad de presencia 1 0.92 0.85 0.77 0.69 0.62 0.54 0.46 0.38 0.31 0.23 0.15 0.08 0 4 Discusión En base al modelamiento predictivo, se establece que el área que reúne las mejores condiciones de hábitat para T. ornatus en el Perú, se ubica en la sierra norte, entre los departamentos de Cajamarca y San Martín, debido a que existe la mayor probabilidad de hallar a la especie (85 %). Es así principalmente por la abundante humedad de estas regiones durante todo el año, además de presentar climas lluviosos y semisecos, según la Clasificación Climática de Warren Thornthwaite - SENAMHI (2020). Contrastanto las zonas de alta probabilidad de presencia de nuestro modelo con el Mapa Nacional de Cobertura Vegetal del MINAM (2015) notamos, además, que gran parte del hábitat potencial para T. ornatus en Cajamarca se dedica a la agricultura,lo cual da pie a una de las más grandes problemáticas a la hora de hablar de conservación, la interacción de la especie con el humano. Actualmente la superficie de páramo, una de las áreas preferidas por T. ornatus, solo comprende el 0.06 % del total nacional (MINAM, 2015) y viene reduciéndose debido a que se ubican en terrenos utilizados para la ganadería y agricultura de alta montaña, disminuyendo rápidamente los hábitats disponibles para el oso andino. Con una probabilidad de presencia del 77 % tenemos a las regiones de Huánuco, Pasco, Junín, Cusco y Madre de Dios, en áreas con cobertura vegetal de bosque de montaña montano y basimontano (MINAM, 2015). Las zonas que las rodean son áreas de no bosque amazónico, las cuales cubren espacios muy grandes que fueron desboscados y convertidos en áreas agropecuarias, representando el 6.02 % del área nacional (MINAM, 2015), lo que ha causado la fragmentación de su hábitat. Con su entorno fragmentado, las poblaciones de osos se reducen y quedan aisladas espacialmente; esto restringe su acceso a zonas críticas como sitios de cría o alimentación, disminuyendo o eliminando el intercambio genético, principalmente entre los sectores centro y norte de su distribución. Por otro lado, en las últimas dos décadas se han incrementado los proyectos de minería, hidrocarburos e infraestructura vial en áreas silvestres (Amanzo, 2007) ocasionando los mismos problemas. A su vez, la introducción de especies vegetales exóticas promueve la desaparición de la flora nativa, fuente principal de alimento de los osos y otras especies animales. Y si hablamos de cultivos ilícitos como la coca, amapola y marihuana en las áreas naturales protegidas, nos damos cuenta de que producen un efecto negativo sobre las poblaciones de osos (Vela et al., 2011). Estas plantaciones aumentan los índices de deforestación, pues los traficantes talan grandes extensiones de bosque para establecer sus cultivos ilegales. Por cada hectárea de cultivo se pierden aproximadamente cuatro hectáreas de bosque natural, y considerando que se trata de áreas naturales protegidas, es una enorme pérdida para los osos (Vela et al., 2011). Además, se sabe de ataques esporádicos al ganado que ocurren en zonas muy alejadas de las poblaciones: el ganado se deja sin vigilancia en zonas donde las áreas de pastoreo se sobreponen con el hábitat de los osos, y cuando atacan al ganado generan pérdidas a los campesinos, causando que éstos los persigan para cazarlos y erradicar el problema. Lo mismo ocurre cuando los osos “invaden” cultivos (Vela et al., 2011) Sin duda, las amenazas a las que se ve expuesto Tremarctos ornatus, instan a tomar acciones. Como estudiantes de biología, esto supone una responsabilidad directa, más aún si hablamos de conservación. De allí la necesidad de generar mapas de distribución potencial, pues dan horizonte a los distintos esfuerzos por proteger a una especie vulnerada por el humano. El convenio internacional Cites incluye al oso andino en el apéndice I, protegiéndolo de la comercialización dentro los países miembros. En el Perú, son 30 las áreas naturales que protegen el hábitat del oso andino, las cuales incluyen el 30 % de hábitat disponible para el oso; sin embargo, se requiere incrementar el tamaño y conectividad de las áreas protegidas más pequeñas y aisladas para permitir la conservación a largo plazo de la especie (Peyton et al., 1998; Amanzo, 2008). 5 Conclusiones El mapa de distribución potencial obtenido nos permite establecer las áreas de mayor importancia en términos de conservación. Estas comprenden principalmente la sierra norte, y en un grado similar las regiones de la sierra central. Se sugiere a los gobiernos regionales, locales y al SERNANP fortalecer los protocolos de monitoreo para el oso andino en las áreas protegidas ubicadas en estas regiones, así como incrementar y focalizar los recursos en estas zonas con el fin de obtener mejores resultados de cara a la conservación de la especie. 6 Agradecimientos La realización de este trabajo fue motivado y supervisado por la Dra. Claudia Caro. 7 Referencias bibliográficas Amanzo, J. (2007). Avances en ecología y conservación de oso y tapir andino en los Andes del norte peruano. Simposio de Avances en la Mastozoología Peruana. Sociedad Peruana de Mastozoología. UNMSM. Lima, Perú. Amanzo, J. (2008). Aportes al conocimiento del oso andino en el norte del Perú. II Simposio Internacional sobre Oso Andino. Internacional Association for Bear Research and Management - Universidad Peruana Cayetano Heredia. Lima, Perú. Castellanos, A. (2003). Datos ecológicos del oso andino Tremarctos ornatus en la reserva Alto Chocó, Ecuador. . Quito: Universidad Central del Ecuador, Memorias de las XXVII Jornadas Ecuatorianas de Biología. MINAM. (2015). Mapa Nacional de Cobertura Vegetal. Memoria Descriptiva. Dirección General de Evaluación, Valoración y Financiamiento del Patrimonio Natural, Lima. Peyton, B. (1980). Ecology, distribution and food habits ofspectabled bear, Tremarctos ornatus, in Peru. 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Vela, I., Vázquez, G., Galindo, J. y Pérez, J. (2011). El oso andino sudamericano, su importancia y conservación. Ciencia. 62:2. Ideas clave: El mapa de distribución potencial significó un punto de partida de mucha ayuda a la hora de evaluar las condiciones ambientales de las zonas con mayor probabilidad de presencia. Las regiones de Cajamarca y San Martín poseen las mejores condiciones de hábitat para Tremarctos ornatus. La cobertura vegetal y el clima juegan un rol importante en la determinación del mejor hábitat para el oso andino.
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