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Ecología y Cambio Climático en Ecosistemas de Alta Montaña en Colombia Alcaldía de Bogotá Enrique Peñalosa Londoño Alcalde Mayor de Bogotá © Jardín Botánico de Bogotá José Celestino Mutis Directora General Laura Mantilla Villa Subdirectora Científica María del Pilar Argüello Ortiz © Autores Varios Editor Jairo Hernán Solorza Bejarano Revisor Científico Alba Luz González Pinto Fotografías Autores © Diagramación e Impresión Silva & Muñoz Impresores Ltda. Bogotá, D.C., Colombia 2018 ISBN obra impresa: 978-958-8576-32-9 ISBN obra digital: 978-958-8576-33-6 Esta publicación es financiada con recursos del Fondo Distrital para la Gestion de RIesgos y Cambio Climatico -FONDIGER- Se permite la reproducción total o parcial de esta publicación, siempre y cuando se citen las fuentes y no se utilice con fines comerciales. Citación de obra completa sugerida: Solorza-Bejarano, J. (Ed.). (2018). Ecología y cambio climático en ecosistemas de alta montaña en Colombia. Bogotá D.C., Colombia: Jardín Botánico de Bogotá José Celestino Mutis. 68 p. Citación de capítulo sugerida: Medellín-Zabala, D. (2018). Estrategias adaptativas de plantas de páramo y bosque altoandino al cambio climático. En J. Solorza-Bejarano (Ed.), Ecología y cambio climático en ecosistemas de alta montaña en Colombia (pp. 31-34). Bogotá D.C., Colombia: Jardín Botánico de Bogotá José Celestino Mutis. Contenido Presentación 5 Autores 6 Contexto de Variabilidad y Cambio Climático 7 Los Ecosistemas de Alta Montaña Frente al Cambio Climático 13 Servicios Ecosistémicos de Alta Montaña en Colombia y sus Alteraciones Frente al Cambio Climático 19 Grupos Funcionales del Bosque Altoandino 25 Estrategias Adaptativas de Plantas de Páramo y Bosque Altoandino al Cambio Climático 31 La Fauna Silvestre como Componente de Variación en Escenarios de Cambio Climático 37 Especies Bioindicadoras del Cambio Climático en Ecosistemas de Alta Montaña 45 Proyectos REDD+: Origen, Definición e Implementación en Colombia 53 Modelos de Nicho Ecológico: Una Herramienta para Evaluar el Efecto del Cambio Climático en Ecosistemas Altoandinos 57 Sistemas de Información Geográfica para la Gestión del Cambio Climático en Ecosistemas de Alta Montaña 63 Ecología y Cambio Climático en Ecosistemas de Alta Montaña en Colombia Ecología y Cambio Climático en Ecosistemas de Alta Montaña en Colombia 5 Presentación El cambio climático es un fenómeno que se relaciona con variaciones que se expresan en la confi guración de los componentes en el medio natural y su debate se centra sobre los efectos en la población humana. Actualmente, su estudio es de vital importancia en la agenda de las naciones que buscan implementar estrategias con el fi n de adelantar acciones para su mitigación, toda vez, que se ha evidenciado que su incidencia pone en riesgo la sustentabilidad ambiental en el planeta, y el desarrollo de los países. Uno de los tantos efectos directos que se relacionan con el fenómeno de cambio climático, está orientado a la transformación de los ecosistemas y sus dinámicas ecológicas, razón por la cual, se hace necesario desde los diferentes actores académicos e institucionales, propender por enfocar los esfuerzos de investigación, para ampliar el conocimiento de los procesos y mecanismos que allí se presentan, con el fi n de hacer un análisis presente y prospectivo de los diferentes escenarios climáticos y sus relaciones ecológicas. En este libro, se busca abordar de manera sintética algunos temas relevantes relacionados con el cambio climático y los ecosistemas altoandinos, con el fi n de brindar al lector algunos elementos de contexto, encaminadas a reconocer la importancia de estos escenarios naturales, su manejo integral y la necesidad de adelantar gestiones en pro de su conservación. El lector encontrará aportes de diferentes autores, con relaciones entre los ecosistemas, sus elementos constitutivos y el cambio climático, abordando temáticas acerca de las características principales de los escenarios de transformación, los medios naturales, las respuestas ecológicas de los componentes biológicos o las estrategias de gestión que están orientadas a profundizar el conocimiento y la implementación de acciones para la conservación y la sustentabilidad ambiental. Ecología y Cambio Climático en Ecosistemas de Alta Montaña en Colombia6 Autores Alba Luz González-Pinto Bióloga, Esp. Investigadora - Subdirección Científi ca Jardín Botánico José Celestino Mutis algonzalez@jbb.gov.co Alicia Alexandra Pineda-Guerrero Bióloga, M. Sc. Investigadora - Subdirección Científi ca Jardín Botánico José Celestino Mutis apineda@jbb.gov.co Angélica Trujillo Acosta Bióloga, M. Sc. Investigadora - Subdirección Científi ca Jardín Botánico José Celestino Mutis atrujillo@jbb.gov.co Carolina Villegas Vargas Bióloga Investigadora - Subdirección Científi ca Jardín Botánico José Celestino Mutis carolinavillegasvargas@gmail.com Diana Marcela Medellín-Zabala Bióloga, M. Sc. Investigadora - Subdirección Científi ca Jardín Botánico José Celestino Mutis dmedellin@jbb.gov.co Diego Mauricio Cabrera-Amaya Biólogo, M. Sc. Investigador - Subdirección Científi ca Jardín Botánico José Celestino Mutis dcabrera@jbb.gov.co Jairo Hernán Solorza-Bejarano Biólogo, Esp. Investigador - Subdirección Científi ca Jardín Botánico José Celestino Mutis jsolorza@jbb.gov.co Julieth Monroy Hernández Geógrafa, M. Sc. Investigadora - Subdirección Científi ca Jardín Botánico José Celestino Mutis jmonroy@jbb.gov.co Korina Ocampo Zuleta Ing. Forestal, M. Sc. Investigadora - Subdirección Científi ca Jardín Botánico José Celestino Mutis kocampo@jbb.gov.co María Catalina Lopera Doncel Bióloga, M. Sc. Investigadora - Subdirección Científi ca Jardín Botánico José Celestino Mutis clopera@jbb.gov.co Maribel Vasquez Valderrama Ing. Forestal, M. Sc. Investigadora - Subdirección Científi ca Jardín Botánico José Celestino Mutis mvasquez@jbb.gov.co Mónica Álvarez-Hernández Ing. Ambiental, Esp. Investigadora - Subdirección Científi ca Jardín Botánico José Celestino Mutis monicaalvarez647@gmail.com Sonia Margarita Borja Quintero Geógrafa, M. Sc. Investigadora en hidrología y climatología. smborjaq@unal.edu.co Contexto de Variabilidad y Cambio Climático 7 Contexto de Variabilidad y Cambio Climático Context of Variability and Climate Change Jairo Hernán Solorza-Bejarano Alba Luz González-Pinto Páramo de Cruz Verde. Foto: Alba Luz González, 2017. Contexto de Variabilidad y Cambio Climático8 En la evolución del planeta Tierra, se han presentado diferentes procesos biogeoquímicos, que han sido la base para la aparición de nuevas formas de vida y la extinción de otras. Las evidencias que hay al respecto son amplias y se han estudiado desde diversos enfoques disciplinares como la biogeografía, la geofísica, la geoquímica, la climatología, la meteorología, la paleoecología, la paleontología, entre otras (Valladares, 2006). Uno de los fenómenos que expresa la dinámica biogeoquímica, tiene que ver con los ciclos de cambio climático. En el planeta, se tiene evidencias de cinco periodos de glaciaciones, la primera ocurrida hace 2400 millones de años y la última que dio su inicio hace 2.6 millones de años. En cada intervalo entre una glaciación y otra, se presenta el fenómeno opuesto de aumento de la temperatura que está relacionado con el incremento en los niveles de CO2 atmosférico. Ligado a este fenómeno, se han producido cambios biogeográfi cos en especies de fauna y fl ora, con incrementos y descensos en la diversidad biológica a nivel mundial. Actualmente, se debate sobre el cambio climático, como fenómeno natural que ha incrementado su velocidad de cambio a causa de la infl uencia de las actividades antrópicas. La razón de este proceso, está relacionada con la evolución de la especie humana y su capacidad de transformar el entorno a través de procesos tecnológicos, que han marcado el establecimientode diferentes edades en la historia de la humanidad. A partir de la edad moderna con la revolución industrial, la edad contemporánea con la aparición de aparatos eléctricos y electrónicos, y actualmente, con la revolución digital, los procesos de transformación del medio natural se han venido acelerando, sumado al fenómeno de concentración de la población humana alrededor de grandes metrópolis, con el 54 % de los habitantes a nivel mundial viviendo en áreas urbanas (United Nations, 2014), el incremento en las necesidades de consumo de recursos naturales (gran parte de ellos no renovables), y la tecnifi cación agropecuaria para aumentar la producción de alimento mundial, entre otros, ha llevado a que se generen cambios en la estructura y función de los ecosistemas, así como, en la alteración de los ciclos de elementos fundamentales para la vida, tales como, el carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno y el fósforo, principalmente (Rodríguez et al., 2015). Estos cambios sugieren que las emisiones como el monóxido de carbono (CO), el dióxido de carbono (CO2), el dióxido de nitrógeno (NO2), el dióxido de azufre (SO2), el ácido sulfúrico (H2SO4), el metano (CH4), principalmente, que han aumentado sus concentraciones, resultado de actividades antrópicas, alteran y cambian las dinámicas climáticas, generando daño en las capas atmosféricas, lluvia ácida y produciendo el efecto invernadero, que en su conjunto, aceleran los procesos de cambio con un rápido incremento en la temperatura (IPCC, 2007, 2014). Es así que, actualmente se tenga tanta relevancia en el estudio de los patrones de precipitación, temperatura, humedad, presión atmosférica, vientos, entre otros, para analizar el cambio climático en intervalos de tiempo superiores a los treinta Contexto de Variabilidad y Cambio Climático 9 años y la variabilidad climática, que se relaciona con los fenómenos asociados a las variables mencionadas en intervalos menores a treinta años (IDEAM, PNUD, MADS, DNP, CANCILLERÍA, FMAM, 2017). De igual manera, la investigación en la variación o cambio de los ciclos de carbono, hidrógeno y oxígeno, como elementos constitutivos principalmente del dióxido de carbono (CO2) y del agua (H2O), fundamentales en los procesos funcionales de los organismos vivos y relacionados directamente con los cambios en los patrones climáticos. El cambio climático es un fenómeno natural relacionado con la dinámica biogeoquímica del planeta, que ha incrementado su velocidad de cambio a causa de la infl uencia de las actividades antrópicas. La dinámica biogeoquímica, incide en la expresión de fenómenos ecológicos, los cuales varían de acuerdo a la activación o bloqueo de mecanismos y procesos entre los organismos vivos y el medio en el que habitan. Es así que, los cambios en los patrones climáticos a mayor y menor escala, inciden directamente en la distribución de especies, los cambios en la biodiversidad, alteración y transformación de hábitat, la oferta de servicios ecosistémicos y demás procesos funcionales del ecosistema. En los ecosistemas altoandinos de Colombia, caracterizados por su amplia diversidad biológica y su alto grado de endemismos (principalmente en páramos), confi eren un patrimonio natural de invaluable riqueza, que provee una diversa gama de servicios ecosistémicos, estratégicos para el bienestar humano y el desarrollo sustentable del país. Los fenómenos asociados al cambio climático y la variabilidad climática, genera las condiciones para la transformación de estos escenarios ecológicos y plantean unos retos orientados a profundizar en el conocimiento de las dinámicas de estos escenarios naturales, donde se planteen e implementen estrategias claras y concretas para su manejo integral sustentable y su conservación (Rodríguez et al., 2017; Zanetti et al., 2017). Entender las dinámicas asociadas al cambio climático y su efecto sobre la transformación de los ecosistemas altoandinos, es un paso fundamental para la toma de conciencia mundial, respecto a la gestión y patrones culturales, orientados a las prácticas de la humanidad, respecto al planeta, así como, los efectos que el cambio climático y la variabilidad climática esté generando de manera local, regional y global, que permitan adoptar las medidas de prevención y mitigación, y contribuyan con la toma de decisiones que en la dimensión social, ambiental, política y económica, sean necesarias (IDEAM, PNUD, MADS, DNP, CANCILLERÍA. 2015). Contexto de Variabilidad y Cambio Climático10 Referencias bibliográfi cas IDEAM, PNUD, MADS, DNP, CANCILLERÍA, FMAM. (2017). Tercera Comunicación Nacional de Cambio Climático. Bogotá D.C., Colombia. 68 p. IDEAM, PNUD, MADS, DNP, CANCILLERÍA. (2015). Nuevos Escenarios de Cambio Climático para Colombia 2011- 2100 Herramientas Científi cas para la Toma de Decisiones – Enfoque Nacional – Departamental: Tercera Comunicación Nacional de Cambio Climático. Bogotá D. C., Colombia. 59 p. IPCC. (2007). Cambio climático 2007: Informe de síntesis. Contribución de los Grupos de trabajo I, II y III al Cuarto Informe de evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático [Equipo de redacción principal: Pachauri, R.K. y Reisinger, A. (directores de la publicación)]. Ginebra, Suiza: IPCC. 104 p. IPCC. (2014). Cambio climático 2014: Informe de síntesis. Contribución de los Grupos de trabajo I, II y III al Quinto Informe de Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático [Equipo principal de redacción, R.K. Pachauri y L.A. Meyer (eds.)]. Ginebra, Suiza. 157 p. Rodríguez, M., Mance, H., Barrera, X., y García, C. (2015). Cambio climático: lo que está en juego. Bogotá D.C., Colombia: Universidad de los Andes, Friedrich Ebert Stiftung, WWF, FNA. 98 p. Rodríguez, J. P., Ruiz, M. A., y Ortiz, A. L. (2017). Planifi cación y gestión de los recursos hídricos: una revisión de la importancia de la variabilidad climática. Revista Logos Ciencia y Tecnología, 9 (1), 100-105. United Nations. (2014). World Urbanization Prospects: The 2014 Revision. New York: United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division. 27 p. Valladares, F. (2006). Certezas e incertidumbres sobre el impacto del cambio global en los ecosistemas terrestres. En J. S. Carrión, S. Fernánbdez, y N. Fuentes (Coords.), Paleoambientes y cambio climático (pp. 233-245). Murcia, España: Fundación Séneca, Agencia de Ciencia y Tecnología de la Región de Murcia. Zanetti, E. A., Gómez, J. J., Mostacedo, S. J., y Reyes, O. (2017). Cambio climático y políticas públicas forestales en América Latina. División de Desarrollo Sostenible y Asentamientos Humanos de la Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL). 120 p. Contexto de Variabilidad y Cambio Climático 11 P ar qu e N ac io na l N at ur al C hi ng az a. F ot o: J ai ro S ol or za , 2 01 6. Contexto de Variabilidad y Cambio Climático12 Jardín B otánico de B ogotá José C elestino M utis. Foto: Jairo S olorza, 2015. Los Ecosistemas de Alta Montaña Frente al Cambio Climático 13 Los Ecosistemas de Alta Montaña Frente al Cambio Climático High Mountain Ecosystems in Climate Change María Catalina Lopera Doncel Glaciar en el Nevado del Tolima. Parque Nacional Natural Los Nevados. Foto: María Catalina Lopera, 2012. Los Ecosistemas de Alta Montaña Frente al Cambio Climático14 La alta montaña se encuentra en las culminaciones altitudinales de las cordilleras andinas a partir de los 2700 +/- 100 m. En estas, se encuentran ecosistemas característicos como bosques altoandinos, páramos y glaciares (Sarmiento et al., 2013). Estos ecosistemas son muy vulnerables frente a los escenarios de cambio climático, en los cuales se predicen aumentos de temperaturas, cambios en las precipitaciones y en la humedad (Flores-López et al., 2016). Para las zonas andinas, los modelos proyectan un incremento medio de temperatura de 3 ± 1.5 °C, el cuales mayor en alturas superiores a los 4000 m, así como, para la mayoría de Colombia, se espera un incremento promedio anual de hasta 300 mm por año en las precipitaciones (Anderson et al., 2010; Buytaert et al., 2011). Con el aumento de la temperatura se produce un incremento en la humedad del aire, relacionado con el fenómeno de la evapotranspiración, que, sumado a la reducción en el albedo, la disminución en las nieves y el grosor de los glaciares, intensifi ca el efecto del calentamiento en las zonas de alta montaña y una tendencia a la aridización (Buytaert, et al., 2011; Franco-V. et al., 2013). Los posibles efectos del cambio climático en los ecosistemas de alta montaña incluyen el aumento de ocurrencia de eventos como sequías, olas de frio, olas de calor o precipitaciones intensas (Anderson et al., 2010). Por ejemplo, Ruiz et al. (2008) reportaron evidencias de un aumento en la ocurrencia de eventos de fuertes lluvias en la zona de alta montaña en la Cordillera Central de Colombia, en un periodo de tiempo entre 1981 y 2003. Algunos autores han modelado diferentes variables ambientales para Colombia en los últimos cincuenta años del siglo XX, y sus resultados han mostrado que la temperatura muestra una tendencia general a aumentar en 0.1 y 0.2 °C (Pabón- Caicedo, 2012). Este cambio afecta el área de los glaciares, que a mediados de la década de los 2000 había disminuido cerca del 51%, pasando de 89.3 km2 en los años 1950s a 43.8 km2. Dado el contexto actual del cambio climático y las proyecciones tanto globales como locales, se puede prever que muchos glaciares en los Andes tropicales pueden desaparecer a lo largo del siglo XXI y se considera que los de menores altitudes (< 5400 m) son los más vulnerables (Rabatel et al., 2013). Dentro de los ecosistemas de alta montaña, los páramos son los que pueden presentar mayores cambios por efecto del cambio climático (Anderson et al., 2010). Estos se extienden por las regiones más elevadas de Costa Rica, Venezuela, Colombia, Ecuador y Perú. En Colombia, los páramos ocupan un 2.5 % de la superfi cie total del país y generalmente se ubican por encima de los 3000 m de altitud (Sarmiento y León, 2015), entre el límite superior del bosque andino y el límite inferior de los glaciares y bordes de nieve (en las montañas más altas) y se caracterizan por un clima predominantemente frío (Sarmiento et al., 2013), con fuerte variación térmica a lo largo del día. Los páramos, se consideran estratégicos por su alta diversidad y alto número de endemismos de especies, por funcionar como un tipo de ecosistema fragmentado de islas, por los servicios de provisión y regulación hídrica y por su capacidad Los Ecosistemas de Alta Montaña Frente al Cambio Climático 15 Por otra parte, los bosques altoandinos o bosques de niebla, también ecosistemas de alta montaña ubicados entre los 2800 y 3300 m poseen temperaturas promedio entre 11 y 12 ºC, y se caracterizan por estar cubiertos por una densa capa de niebla formada por pequeñas partículas de agua en suspensión en alta humedad atmosférica. Por esta condición, el área que ocupan los bosques altoandinos se vería reducida, pues la humedad en estas zonas también disminuiría según modelos realizados sobre variaciones de coberturas vegetales en Colombia frente a escenarios de cambio climático en los próximos treinta años (Alarcón y Pabón, 2013). El aumento en las temperaturas puede llevar a mayor evapotranspiración de los lagos y humedales con la consecuente disminución de hábitat y de la calidad de agua. Por otro lado, la capacidad de almacenar y proveer agua en humedales de alta montaña varía, ya que depende de las fuentes de provisión existentes como la precipitación directa, el agua de deshielo glaciar, la escorrentía superfi cial, el fl ujo subsuperfi cial y el aporte desde acuíferos. Particularmente, los humedales y las formaciones de turberas pueden cambiar debido a la disminución de disponibilidad de agua, la salinización, la reducción del área que ocupan y pueden aumentar las emisiones de carbono, principalmente CO2 (Anderson et al., 2010; Franco-V. et al., 2013). Por último, hay que tener en cuenta que los efectos del cambio climático sobre los ecosistemas de alta montaña en Colombia se ven intensifi cados y acelerados por actividades antrópicas como la ganadería y la agricultura, que pueden ocasionar procesos de paramización, los cuales contribuyen a cambios en la distribución y las características de los páramos. En este sentido, es necesario evaluar e implementar estrategias que conlleven al desarrollo de acciones locales y regionales, orientadas a minimizar el efecto acelerado de cambio en estos ecosistemas. Un aumento de temperatura, llevaría a un cambio altitudinal hacia arriba de las franjas de subpáramo, páramo y superpáramo de almacenamiento y captación de carbono especialmente en los suelos (Van der Hammen y Otero, 2007). El efecto del cambio climático, determinado por variaciones en los promedios anuales de la temperatura y la humedad, puede llevar a cambios en la distribución geográfi ca, por ejemplo, un aumento de temperatura, llevaría a un cambio altitudinal hacia arriba de las franjas de subpáramo, páramo y superpáramo, especialmente en la primera de estas franjas, cuyo efecto de aumento de la temperatura, aceleraría los procesos de colonización o avance del bosque sobre el páramo (Sarmiento y León, 2015), así como, la variación de especies y cambios en diversidad biológica (Van der Hammen y Otero, 2007; Buytaert et al., 2011). Los Ecosistemas de Alta Montaña Frente al Cambio Climático16 Referencias bibliográfi cas Alarcón, J. C., y Pabón, J. D. (2013). El cambio climático y la distribución espacial de las formaciones vegetales en Colombia. Colombia Forestal, 16(2), 171-185. Anderson, E. P., Marengo, J., Villalba, R., Halloy, S., Young, B., Cordero, D.,...Ruiz, D. (2010). Consequences of climate change for ecosystems and ecosystems services in the tropical Andes. En S. K. Herzog, R Martínez, P. Jorgensen, y H. Tiessen (eds.), Climate Change and Biodiversity in the Tropical Andes. Stanford, CA, USA: MacArthur Foundation, Inter American Institute for Global Change Research y Scientifi c Comittee on Problems of the Environment (SCOPE). 348 p. Buytaert, W., Cuesta-Camacho, F., y Tobón, C. (2011). Potential impacts of climate change on the environmental services of humid tropical alpine regions. Global Ecology and Biogeography, 20(1), 19-33. Flores-López, F., Galaitsi, S., Escobar, M., y Purkey, D. (2016). Modeling of Andean Páramo ecosystems hydrologycal response to environmental change. Water, 8(94), 1-18. Franco-V., L., Delgado, J., y Andrade, G. (2013). Factores de la vulnerabilidad de los humedales altoandinos de Colombia al cambio climático Global. Cuadernos de Geografía - Revista Colombiana de Geografía, 22(2), 69-85. Pabón-Caicedo, J. D. 2012. Cambio climático en Colombia: tendencias en la segunda mitad del siglo XX y escenarios posibles para el siglo XXI. Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas Físicas y Naturales, 36(139), 261-278. Rabatel, A., Francou, B., Soruco, A., Gomez, J., Cáceres, B., Ceballos, L.,… Wagnon, P. (2013). Current state of glaciers in the tropical Andes: a multi- century perspective on glacier evolution and climate change. The Cryosphere, Copernicus, 7(1), 81-102. Ruiz, D., Moreno, H., Gutierrez, M., y Zapata, P. (2008). Changing climate and endangered hogh mountain ecosystems in Colombia. Science of the total environment, 398, 122-132. Sarmiento, C., y León, O. (2015). Transición bosque-páramo. Bases conceptuales y métodos para su identifi cación en los Andes colombianos. Bogotá D.C., Colombia: Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt. 157 p. Los Ecosistemas de Alta Montaña Frente al Cambio Climático 17 Sarmiento, C., Cadena, C., Sarmiento, M., Zapata, J., y León, O. (2013). Aportes a la conservación estratégicade los páramos de Colombia: Actualización de la cartografía de los complejos de páramo a escala 1:100.000. Bogotá D.C, Colombia: Instituto de Investigación en Recursos Biológicos Alexander von Humboldt. 88 p. Van der Hammen, T., y Otero, J. (2007). Los páramos: archipiélagos terrestres en el norte de los Andes. En M. Morales, J. Otero, T. Van der Hammen, A. Torres, Cadena, C., C. Pedraza, . . . L. Cárdenas (eds.), Atlas de páramos de Colombia. Bogotá D.C., Colombia: Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt. 208 p. Los Ecosistemas de Alta Montaña Frente al Cambio Climático18 E cosistem a de páram o en el P arque N acional N atural Los N evados. Foto: M aría C atalina Lopera, 2012. Servicios Ecosistémicos de Alta Montaña en Colombia y sus Alteraciones Frente al Cambio Climático 19 Servicios Ecosistémicos de Alta Montaña en Colombia y sus Alteraciones Frente al Cambio Climático Ecosystem Services of High Mountain in Colombia and their Alterations Due to Climate Change Alicia Alexandra Pineda-Guerrero Paisaje con ecosistema de páramo y bosque alto andino en Colombia. Foto: Alexandra Pineda-Guerrero, 2017. Servicios Ecosistémicos de Alta Montaña en Colombia y sus Alteraciones Frente al Cambio Climático20 Los Servicios Ecosistémicos (SE), defi nidos como los benefi cios que los humanos reciben del ecosistema, se han clasifi cado dentro de cuatro grandes categorías: provisión, regulación, soporte y culturales (MEA, 2005). En los ecosistemas de alta montaña, existe una relación directa entre bienestar humano y la calidad de los ecosistemas, ya que dependen directamente de la integridad de estos (Anderson et al., 2012). En Colombia, la alta montaña agrupa principalmente los Glaciares, Páramos y Bosques Andinos, distribuidos a lo largo de la Cordillera Oriental, Central y Occidental, atravesando el territorio nacional en sentido suroccidente – nororiente, y el sistema montañoso de la Sierra Nevada de Santa Marta (IDEAM, 2011). Así, de los 32 departamentos de Colombia, 23 presentan ecosistemas de alta montaña, siendo los departamentos de Boyacá y Cundinamarca los de mayor representatividad con un área de 849 865 ha y 535 560 ha respectivamente. En escenarios de cambio climático, con variación de la humedad, el aumento de la temperatura y la precipitación, los servicios ecosistémicos se alteran (Ruiz et al., 2008; Ruiz et al., 2012), tales como la regulación hídrica, el control de la erosión, el suministro de agua y la provisión de alimentos y fi bras vegetales, entre otros (Halloy et al., 2005; Perez et al., 2010). De igual manera, se ha reportado que la variación en los patrones climáticos puede infl uir en la capacidad de almacenar y proveer agua en los ecosistemas andinos, especialmente en los humedales de alta montaña (Anderson et al., 2012; Ricaurte et al., 2017), afectando directamente centros urbanos, así como, actividades productivas y agrícolas. El comportamiento hidrológico y la regulación hídrica están infl uenciados directamente por las condiciones de precipitación y temperatura de los ecosistemas en los cuales están ubicadas las fuentes hídricas, lo cual, corrobora la necesidad de promover acciones integrales de conservación y manejo de estos ecosistemas a fi n de garantizar la disponibilidad del recurso hídrico (IDEAM, 2011). En periodos cortos de tiempo y relacionado con fenómenos de variabilidad climática, se ha evidenciado cambios en la estructura de ecosistemas de alta montaña, como en los glaciares de los Andes Tropicales, que han venido perdiendo su masa de hielo y cuyo proceso se ha acelerado, por las variaciones en los regímenes meteorológicos y de actividades antrópicas que se han presentado en las últimas décadas (Rabatel et al., 2013; Vuille et al., 2018). Dentro de las investigaciones relacionadas sobre el monitoreo de glaciares en Colombia, se ha reportado fl uctuaciones de la masa glaciar en el volcán Nevado de Santa Isabel en un periodo de cuatro años, relacionados con la ocurrencia del fenómeno de variabilidad climática El Niño y La Niña. En cuanto a los impactos del cambio climático sobre los glaciares, se concluye que son especialmente sensibles ante las alteraciones del clima, indicando una infl uencia entre la variabilidad del clima y el ciclo hidrológico (IDEAM, 2011), donde se espera que con la pérdida de masa glaciar aumente el efecto del calentamiento en estas zonas y una tendencia a la aridización (Buytaert et al., 2011). Servicios Ecosistémicos de Alta Montaña en Colombia y sus Alteraciones Frente al Cambio Climático 21 Por otro lado, en cuanto a los servicios de soporte, los análisis de carbono realizados frente a tasas de descomposición de material vegetal y contenido en el suelo tanto en parcelas de páramo como de bosque, arrojaron como resultados preliminares, que los mayores contenidos de carbono se encuentran en ecosistemas boscosos poco intervenidos, lo que se atribuye principalmente al comportamiento lento y continuo de descomposición en estas áreas (IDEAM, 2011). Las actividades humanas actuales como lo son la tala de bosques, alteraciones de los ríos, minería, pastoreo, entre otras ejercen una presión sobre la integridad de los ecosistemas de los Andes y sobre su capacidad de suministrar servicios ecosistémicos (Jarvis et al., 2010). Sumado a lo anterior, fenómenos asociados al cambio climático pueden aseverar esta presión y causar mayores impactos que comprometan la funcionalidad y contribuye con el aumento del estrés en los ecosistemas de alta montaña (Andrade et al., 2010; Ruiz et al., 2012). Aunque se han realizado iniciativas de mitigación al cambio climático en diferentes escalas, aún se debe continuar promoviendo políticas compatibles con el desarrollo económico del país (Román et al., 2018). Dada la importancia de los ecosistemas de alta montaña, es preponderante continuar identifi cando los servicios ecosistémicos presentes en estas áreas y evaluar el impacto del cambio climático sobre estos, para formular estrategias que les permitan a las comunidades adaptarse frente a los cambios. Por tanto, resulta prioritario que el ordenamiento territorial permita mitigar dichos impactos, aumentando la resiliencia de estos ecosistemas y disminuyendo la vulnerabilidad de las comunidades que los habitan. Referencias bibliográfi cas Anderson, E. P., Marengo, J. A., Villalba, R., Halloy, S., Young, B., Cordero, D.,…, Carrascal, D. (2012). Consecuencias del cambio cimático en los ecosistemas y servicios ecosistémicos de los Andes Tropicales. En S. K. Herzog, R. Martinez, P. M. Jørgensen, y H. Tiessen (eds.), Cambio Climático y Biodiversidad en los Andes Tropicales (pp. 1-22). Stanford, CA, USA: MacArthur Foundation, En periodos cortos de tiempo y relacionado con fenómenos de variabilidad climática, se ha evidenciado cambios en la estructura de ecosistemas de alta montaña Adicionalmente, las proyecciones de los efectos del cambio climático en los ecosistemas de alta montaña indican un aumento en la probabilidad de ocurrencia de desastres naturales, desbordamientos de ríos y deslizamiento de tierras, especialmente en ecosistemas que se encuentran en las laderas como bosques montanos y nublados (Anderson et al., 2012; Vuille et al., 2018). Estos desastres naturales representan un riesgo potencial para las poblaciones, teniendo en cuenta que el 58 % de la población colombiana habita zonas de alta montaña (IDEAM, 2011). Servicios Ecosistémicos de Alta Montaña en Colombia y sus Alteraciones Frente al Cambio Climático22 Inter American Institute for Global Change Research y Scientifi c Comittee on Problems of the Environment (SCOPE). 426 p. Andrade, Á., Herrera, B., y Cazzolla, R. (eds.). (2010). Building Resilience to Climate Change. Ecosystem-based adaptation and lessons from the fi eld. Gland, Switzerland: IUCN. 164 p. Buytaert, W., Cuesta-Camacho, F., y Tobón, C. (2011). Potential impacts of climate changeon the environmental services of humid tropical alpine regions. Global Ecology and Biogeography, 20(1), 19-33. Halloy, S., Ortega, R., Yager, K., y Seimon, A. (2005). Traditional Andean Cultivation systems and implications for sustainable lasnd use. Acta Horticulturae, 670, 31-55. IDEAM. (2011). Aspectos del Cambio Climático y Adaptación en el Ordenamiento Territorial de Alta Montaña. Guía metodológica. Caso Piloto, amiento territorial de alta montaña. Bogotá. Proyecto Nacional de Adaptación al Cambio Climático –INAP– comp. 166 p. Jarvis, A., Touval, J., Castro, M., Sotomayor, L. y Hyman, G. (2010). Assessment of threats to ecosystems in South America. Journal for Nature Conservation, 18, 180-188. MEA. 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Grupos Funcionales del Bosque Altoandino 25 Grupos Funcionales del Bosque Altoandino Functional Groups of the High Andean Forest Maribel Vasquez Valderrama Korina Ocampo Zuleta Bosque Altoandino en proceso de restauración ecológica. Bogotá. Foto: Korina Ocampo Zuleta, 2015. Grupos Funcionales del Bosque Altoandino26 ¿Qué son los grupos funcionales? Los grupos funcionales son una forma de caracterizar la diversidad funcional, entendida como, la diferencia de rasgos de las especies de manera intra e inter específi ca que se relaciona con los procesos de los ecosistemas (Salgado-Negret, 2015). La clasifi cación de grupos funcionales consiste en agrupar especies con similares roles en los procesos del ecosistema, que responden de manera similar a múltiples factores ambientales (Lavorel et al., 1997; Castro, 2005; Córdova-Tapia y Zambrano, 2015). Las especies de un grupo funcional se pueden agrupar por su efecto en un proceso en particular y puede variar al evaluar otro proceso del ecosistema (Casanoves et al., 2011). Según Castro (2005), son cinco los mecanismos que explican la diversidad de grupos o atributos funcionales en los ecosistemas: 1) Complementariedad, cada especie es capaz de usar los recursos de una manera diferente proporcionando diversidad. 2) Facilitación, ciertas especies les permiten a otras el crecimiento en ambientes favorables. 3) Identidad de especies, cuando la efi ciencia de los procesos ecológicos depende de las especies clave. 4) Patrones, escalas e intercambio de organismos, conectividad entre los sistemas naturales que permita el funcionamiento dependiente de la estructura paisajística. 5) Flujo de organismos entre ecosistemas, intercambio de especies por procesos de dispersión y colonización que valoricen las funciones ecosistémicas. Importancia de los grupos funcionales del bosque altoandino. La comprensión de la diversidad funcional de la vegetación conlleva a mejorar los componentes ambientales, ecosistémicos y comunitarios, en este sentido, la caracterización de la vegetación de zonas de bosque altoandino, mediante caracteres morfológicos, fi siológicos y estructurales puede contribuir a la comprensión del comportamiento ecológico, como la sucesión ecológica y su respuesta potencial ante cambios ambientales (Easdale y Gurvich, 2014). Los grupos funcionales de las comunidades vegetales de los bosques permiten estimar la captura y uso de los recursos, estimando la distribución que tienen estos dentro de la comunidad con la abundancia de las especies. Los grupos funcionales que se han determinado en los bosques altoandinos de Colombia (fi gura 1), están relacionados con procesos de sucesión y regeneración de especies nativas, con el fi n principal de conocer y mantener la biodiversidad y defi nir grupos de especies aptas para los procesos de restauración ecológica (Castellanos-Castro y Bonilla, 2011), también se ha determinado los rasgos funcionales de la madera de especies dominantes de este ecosistema con la biomasa y la captura de carbono, (Vasquez-V, 2013). La comprensión de la diversidad funcional de la vegetación conlleva a mejorar los componentes ambientales, ecosistémicos y comunitarios Grupos Funcionales del Bosque Altoandino 27 Figura 1. Grupos funcionales de plantas encontrados en bosque altoandinos de Colombia y el proceso ecosistémico asociado. Fuente: Elaboración propia (2017). Implicaciones del cambio climático para el bosque altoandino. Los grupos funcionales son empleados en la investigación destinada a predecir los efectos del cambio global en la vegetación (Lavorel et al., 1997), ya que se ha demostrado que la diversidad funcional presenta una alta susceptibilidad a cambios ambientales y motores de cambio global (Salgado-Negret, 2015), generando cambios en la composición de las comunidades vegetales y descenso en el funcionamiento de los ecosistemas (Castro, 2005; Castellanos-Castro y Bonilla, 2011). Un grupo funcional de respuesta climática, reúne a especies vegetales de determinado género o familia, cuyas características principales se relacionan con el grado de tolerancia, la capacidad de dispersión, de colonización y de establecimiento en nuevos hábitats (Gómez-Mendoza et al., 2008; Castellanos-Castro y Bonilla, 2011), haciendo posible que el cambio climático genere variaciones en la composición, abundancia y riqueza de especies, teniendo en cuenta los escenarios y la respuesta biológica a las variaciones hídricas y de temperatura, los aislamientos biogeográfi cos y la reducción de nichos (Ramírez-Villegas et al., 2014). Grupos Funcionales del Bosque Altoandino28 El funcionamiento de la vegetación puede resumirse en la resiliencia y la resistencia, asociadas a la adaptación a las condiciones ambientales generando diversidad taxonómica y estructural, no obstante, los daños que el cambio climático puede producir sobre el funcionamiento ecosistémicos deben evaluarse sobre la biodiversidad y la productividad (Castro, 2005). El trabajo realizado por Páez (2016), muestra como el estudio de los rasgos funcionales de especies vegetales ayudan a entender los procesos de regeneración y la forma en que las especies se establecen en diferentes ambientes, permitiendo el establecimiento de estrategias para la conservación y restauraciónde ecosistemas alto andinos. Por ejemplo, especies con alta biomasa en las hojas colonizan con mayor facilidad zonas estrés ambiental (suelos degradados), mientras que especies con mayor biomasa en tallo pueden colonizar zonas con buena disponibilidad de recursos, así mayor variación de los rasgos funcionales implica un mayor aprovechamiento de los recursos (Páez, 2016). Adicionalmente, el identifi car grupos funcionales de plantas asociadas a la dispersión y la regeneración de las especies empleadas en procesos de restauración ecológica ayuda a defi nir las especies que pueden aumentar la cobertura vegetal, aportando al cumplimiento de sus objetivos (Castellanos-Castro y Bonilla, 2011). En otros ecosistemas, el estudio de los rasgos funcionales (rasgos reproductivos) se han empleado para determinar categorías de riesgo de las especies y así mismo establecer prioridades de conservación (Alcázar y Ramírez, 2011). Referencias bibliográfi cas Alcázar, C., y Ramírez, W. (2011). 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Dinámica y biomasa fustal de un bosque altoandino: una aproximación a su función ecológica (tesis de pregrado). Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Bogotá D.C., Colombia. 79 p. Grupos Funcionales del Bosque Altoandino30 La A rboleda, Localidad de S an C ristóbal, B ogotá. K orina O cam po Zuleta, 2015 Estrategias Adaptativas de Plantas de Páramo y Bosque Altoandino al Cambio Climático 31 Estrategias Adaptativas de Plantas de Páramo y Bosque Altoandino al Cambio Climático Plant Adaptive Strategies to Climate Change in Paramo and High Andean Forest Ecosystems Diana Marcela Medellín-Zabala Sphagnum magellanicum. Páramo El Verjón, Parque Ecológico Matarredonda. Foto: Diana Medellín-Zabala, 2017. Estrategias Adaptativas de Plantas de Páramo y Bosque Altoandino al Cambio Climático32 El cambio climático además de implicar alteraciones en los patrones de precipitación e incremento en la temperatura global, puede tener como consecuencia el cambio en la distribución de las especies vegetales de ecosistemas de alta montaña hacia elevaciones superiores (Chirino et al., 2017). En efecto, los ecosistemas de páramo y bosque altoandino se encuentran entre los más sensibles a la variación en las condiciones climáticas que ocurren a escala global, regional y local, debido a los cambios abruptos en los regímenes de precipitación y a épocas de sequía extrema (Ruiz et al., 2008; Bréda y Peiffer, 2014). Como las nuevas condiciones ambientales superarán los umbrales fi siológicos de muchas especies de plantas que no podrán migrar a la misma velocidad en que está cambiando el clima, es probable que se reduzca el tamaño poblacional de muchas especies, haciéndolas más susceptibles a la extinción local y global, de manera que la diversidad, la composición de las comunidades y los servicios ambientales como la regulación hídrica, se verán afectados en muchos ecosistemas andinos tropicales (Cotto et al., 2017). Los ecosistemas de páramo y bosque altoandino se encuentran entre los más sensibles a cambios en las condiciones climáticas que ocurren a escala global, regional y local Ya que el clima es una fuerza selectiva crucial en poblaciones naturales (Jump y Peñuelas, 2005), el estudio de las estrategias adaptativas de las plantas y de los factores ambientales bióticos y abióticos que las han seleccionado a lo largo del tiempo, son elementos esenciales para entender el éxito de su mantenimiento en los ecosistemas donde han evolucionado (Bonilla, 2005). Con base en esto, se han desarrollado diversos estudios en ecosistemas de alta montaña para conocer y entender algunas de las características morfológicas y fi siológicas que algunas plantas han desarrollado para adaptarse a cambios ambientales, y que pueden verse relacionados con efectos de cambio climático. A continuación, se presentan dos ejemplos. Respuesta ecofi siológica de musgos. Los briofi tos forman parte de la vegetación típica que crece sobre el suelo y rocas de zonas de páramo y subpáramo. Tradicionalmente, se les ha asignado el papel de reguladores hídricos por la capacidad de retener agua de lluvia, aguas corrientes y niebla en sus tejidos. Bonilla (2005), analizó la relación que existe entre la anatomía y morfología de hojas, y la capacidad de retención y liberación de agua en cinco especies de musgos (Sphagnum magellanicum Brid., Sphagnum sancto-josephense H.A. Crum y Crosby, Racomitrium crispipilum (Taylor) A. Jaeger, Pleurozium schreberi (Willd. ex Brid.) Mitt. y Polytrichadelphus longisetus (Brid.) Mitt.) presentes en el páramo del Parque Nacional Natural Chingaza. Encontró que R. crispipilum es capaz de perder más del 50 % de su contenido hídrico sin morir, ya que vive en condiciones de alta exposición al desecamiento, mientras que S. sanclo-josephense y S. magellanicum son capaces de retener 21 y 23 veces su peso seco en agua, respectivamente, debido a que son especies típicas de turberas. A su vez, encontró que la capacidad Estrategias Adaptativas de Plantas de Páramo y Bosque Altoandino al Cambio Climático 33 de retener agua de estas dos últimas especies, está estrechamenterelacionada con la presencia de unas células especiales en las hojas que actúan como reservorio, de manera que el agua almacenada es liberada lentamente. Respuestas de especies arbóreas ante sequías. Muchas de las respuestas que las plantas presentan ante las sequías han sido asociadas a rasgos morfológicos y fi siológicos. De acuerdo a Chirino et al. (2017), estos rasgos son importantes ya que los desbalances en el desarrollo de las plantas (como cambios en el radio de raíces o de la superfi cie de absorción radical), pueden afectar su probabilidad de supervivencia y su capacidad para enfrentar los períodos de sequía. Las variables relacionadas con el sistema radical determinan la capacidad de absorción del agua que asegura un buen estado de hidratación de las plantas bajo condiciones de estrés por sequía. Por su parte, las variables de intercambio gaseoso como la conductancia estomática, la transpiración y la tasa fotosintética, también han sido asociadas a la morfología de plántulas y raíces en plantas, así como a la resistencia a la cavitación (Chirino et al., 2017). El conocimiento sobre rasgos funcionales y patrones de asignación de biomasa, estructura radical y efi ciencia del uso del agua durante un período de sequía, puede ayudar a mejorar la capacidad de predecir el impacto de sequías en especies y comunidades vegetales (Vilagrosa et al., 2014). En un estudio desarrollado por Chirino et al. (2017), que involucró el análisis de rasgos funcionales en cuatro que tienen distribución en Colombia: Alnus acuminata Kunth, Cedrela montana Moritz ex Turcz., Schinus molle L. y Caesalpinia spinosa (Molina) Kuntze, se encontró que no todas las especies de ecosistemas secos son las más resistentes a sequías, así como, la variación de respuesta con estrategias adquisitivas o conservativas. Conclusión Las estrategias que las plantas desarrollan ante factores ambientales extremos como altas temperaturas y estrés hídrico, dependen de su plasticidad, que corresponde a un rasgo sujeto a selección y que ha sido propuesto como uno de los principales mecanismos que les permite a las especies persistir frente a cambios ambientales, debido al incremento en la probabilidad de tener fenotipos adecuados para las nuevas condiciones. Sin embargo, esta plasticidad tiene límites, por lo cual es importante tener en cuenta la necesidad de la conservación de bosques y páramos, a través de alternativas que reduzcan los efectos de degradación del suelo y fragmentación del hábitat, que en últimas se verán refl ejados en cambios en la estructura, función y composición de los ecosistemas, con la reducción de los benefi cios y servicios que ofrecen los ecosistemas de alta montaña. Estrategias Adaptativas de Plantas de Páramo y Bosque Altoandino al Cambio Climático34 Referencias bibliográfi cas Bonilla, M.A. (2005). Estrategias adaptativas de plantas del páramo y bosque altoandino en la cordillera oriental de Colombia. Bogotá D.C., Colombia: Universidad Nacional de Colombia. 356 p. Bréda, N., y Peiffer, M. (2014). Vulnerability to forest decline in a context of climate changes: new prospects about an old question in forest ecology. Annal of Forest Science, 71, 627-631. Chirino, E., Ruiz-Yanettic, S., Vilagrosad, A., Merae, X., Espinozae, M., y Lozano, P. (2017). Morpho-functional traits and plant response to drought conditions in seedlings of six native species of Ecuadorian Ecosystems. Flora, 233, 58–67. Cotto, O., Wessely, J., Georges, D., Klonner, G., Schmid, M., Dullinger, S, Thuiller, W., y Guillaume, F. (2017). A dynamic eco-evolutionary model predicts slow response of alpine plants to climate warming. Nature Communications, 8, 1-9. Jump, A. 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La Fauna Silvestre como Componente de Variación en Escenarios de Cambio ClimáticoEstrategias Adaptativas de Plantas de Páramo y Bosque Altoandino al Cambio Climático36 Epidendrum secundum. Reserva Ecológica Andes. Foto: Diana Medellín, 2017. La Fauna Silvestre como Componente de Variación en Escenarios de Cambio Climático 37 La Fauna Silvestre como Componente de Variación en Escenarios de Cambio Climático The Wildlife as a Component of Variation in Climate Change Scenarios Angélica Trujillo Acosta Colibri coruscans. Jardín Botánico de Bogotá José Celestino Mutis. Foto: Angélica Trujillo Acosta, 2017. La Fauna Silvestre como Componente de Variación en Escenarios de Cambio Climático La Fauna Silvestre como Componente de Variación en Escenarios de Cambio Climático38 Es claro que la fauna silvestre per se no permite conocer las variaciones que el cambio climático está generando en los ecosistemas ya que su capacidad de movimiento reduce la visibilidad de estos efectos. Sin embargo, la ausencia de fauna silvestre en los ecosistemas repercutiría en la pérdida de funciones y procesos ecológicos, y por ende en la prestación de servicios y benefi cios para el ser humano. Entonces, en un escenario de cambio climático ¿cuáles son las implicaciones cuando hablamos de fauna silvestre? La fauna silvestre dentro de cada ecosistema participa en procesos de sucesión natural y ciclaje de nutrientes. En los procesos de sucesión, la fauna silvestre a través de la dispersión y depredación de semillas, polinización y herbivoría, modifi can su hábitat favoreciendo la reproducción y producción de frutos, regulando las poblaciones de ciertas especies de plantas. Además de estas funciones y procesos, los servicios que la biodiversidad y en especial la fauna ofrece al ser humano, se relacionan con servicios de provisión a través de la producción de miel; servicios de regulación como la dispersión de semillas y polinización, servicios de soporte en la generación de suelo por medio de anélidos e insectos, y servicios culturales por medio de toda la tradición oral y belleza escénica que proveen (Whelan et al., 2008; MADS, 2012; Pla et al., 2012). Por ejemplo, algunas especies de aves realizan procesos de descomposición, polinización, dispersión de semillas y depredación, que se ven refl ejados principalmente en servicios de regulación y provisión (Whelan et al., 2008; Pla et al., 2012). Estas asociaciones planta - animal han evolucionado a lo largo del tiempo hasta el punto de relaciones especie - específi cas que, si bien aumentan la riqueza y la importancia para la conservación, también favorecen los endemismos de especies. A su vez, en escenarios de cambio climático, la pérdida de hábitat es un escenario posible que afecta directamente a la fauna silvestre (IPCC, 2007), que aunque las especies pueden movilizarse altitudinalmente, las especies especialistas y endémicas pueden llegar a ser las más afectadas en cada uno de los ecosistemas, debido a que se presenta una pérdida de características de hábitat fundamentales para su desarrollo y reproducción (IPCC, 2007; Rodríguez- Eraso et al., 2010), afectando de manera visible sus patrones de migración, reproducción, cría, y distribución (IPCC, 2002). Así mismo, los cambios en los regímenes de precipitación y temperatura generados por el cambio climático generarán modifi cacionesen la fenología de plantas, por lo que tanto la fl oración y fructifi cación tendrán unos patrones temporales diferentes a los conocidos (IPCC, 2007; Rodríguez-Eraso et al., 2010). Estos cambios afectarían directamente a especies de insectos, aves y murciélagos nectarívoros, e insectos y vertebrados que de manera primaria o secundaria son frugívoros y dispersores o depredadores de semillas, que a su vez modifi carían en algún grado la dinámica del ciclo de carbono en el suelo por efecto de la disposición de heces y la caída de frutos y su descomposición. De igual manera, escenarios de aumento de precipitación generan hábitats húmedos más constantes, que en grupos de fauna como los dípteros (por La Fauna Silvestre como Componente de Variación en Escenarios de Cambio Climático 39 La fauna silvestre en el ecosistema participa en procesos de sucesión natural y ciclaje de nutrientes, que, a través de la dispersión y depredación de semillas, polinización y herbivoría, modifi can su hábitat favoreciendo la reproducción y producción de frutos, así como, la regulación de las poblaciones de ciertas especies vegetales Por otra parte, en un escenario de cambio climático las condiciones propician la prevalencia, reproducción y asentamiento de especies invasoras, debido a sus ventajas ecológicas generalistas y de no presentar en el medio invadido los depredadores naturales. Efecto similar ocurre en la prevalencia y aumento en la presencia de especies plaga (IPCC, 2002), que en escenarios de cambio climático son una causa inminente de la disminución en la productividad agrícola (MADS, 2012). Al reconocer la íntima relación de dependencia que la fauna silvestre tiene con los ecosistemas, se hace necesario conocer su vulnerabilidad y capacidad de resiliencia (Andrade et al., 2011). Sin embargo, es necesario proponer e implementar estrategias de mitigación al cambio climático, ya que en escenarios de aumento a 1.5 o 2.5 °C, los ecosistemas sobrepasarán su capacidad de mantener sus funciones y estructura (IPCC, 2007). Sobrepasar esta barrera de resiliencia provocaría que los ecosistemas se transformen en otros sistemas con funciones, estructura y composición diferente a la inicial, que proveería de hábitats que favorecería solo a algunas de las especies que originalmente lo habitaban. Los ecosistemas con mayores efectos en escenarios de cambio climático y que están representados en América Latina son tundras, montañas, manglares, arrecifes de coral, costas bajas, humedales (IPCC, 2007). En Colombia los escenarios de cambio climático tienden al retroceso de páramos, deshielo de nevados, aumento del nivel del mar y pérdidas de productividad agrícola (IDEAM et al., 2015). Particularmente los sistemas de alta montaña son los más vulnerables a los efectos del cambio climático, comprendiendo humedales, bosques altoandinos, glaciares y páramos (MADS, 2012). Los ecosistemas de alta montaña representan gran importancia por suministrar el servicio de provisión de agua y porque albergan gran cantidad de biodiversidad con algún grado de amenaza en el país (IDEAM et al., 2016), razón por la cual ejemplo, mosquitos) son espacios ideales para su reproducción sin limitantes de estacionalidad o con períodos de reproducción más largos. Esto generaría grandes volúmenes de individuos que sobrepasarían la capacidad de control natural y de manera alterna la posibilidad de brote de enfermedades, como la malaria y el dengue, diseminadas por especies vectores. (IPCC, 2002; IPCC, 2007). La Fauna Silvestre como Componente de Variación en Escenarios de Cambio Climático La Fauna Silvestre como Componente de Variación en Escenarios de Cambio Climático40 aumenta la vulnerabilidad de este ecosistema por pérdida de biodiversidad. El efecto esperado por cambio climático en estos ambientes es la disminución de la precipitación y el aumento de la temperatura, lo cual reducirá el área de cada uno de los ecosistemas que comprende debido a la migración altitudinal de las condiciones climáticas y en especial los humedales presentes tenderán a la desecación (IDEAM, 2011). En consecuencia, las especies de fauna tenderán a migrar de igual manera, pero su establecimiento dependerá de la capacidad de adaptación a estos cambios, que en caso de Colombia, cerca del 50 % de las especies de anfi bios tendrían que desplazarse altitudinalmente conforme la temperatura aumenta y cinco especies de aves en la Sierra de Perijá, Darién y Chiribiquete podrían extinguirse por efecto de cumbre, donde las especies llegan a un límite de migración altitudinal que no compensa los cambios de temperatura (IAvH, 2016). Sin embargo, si bien los posibles cambios en los ecosistemas que generaría cada uno de los escenarios de cambio climático acarrean grandes cambios en la distribución, comportamiento y fi siología de la fauna, las causas generadoras de cambio climático son también las principales amenazas a la biodiversidad. Los incendios forestales, cambios en el uso del suelo como la deforestación y la urbanización, y la sobreexplotación, son algunos ejemplos (MEA, 2003; Rodríguez-Eraso et al., 2010; IDEAM et al., 2016). Por lo tanto, se hace necesaria la reacción inmediata para evitar o al menos reducir el impacto que pueda causar el cambio climático sobre las especies de fauna, a través de estrategias de mitigación y adaptación que se contemplen a nivel de ecosistema, que si bien ya se han planteado y puesto en marcha (MADS, 2012; IDEAM et al., 2016), se requiere mayor esfuerzo local y la integración de las comunidades locales para que estas estrategias se mantengan a lo largo del tiempo. Referencias bibliográfi cas Andrade, G., Sandino, J., y Aldana, J. (2011). Biodiversidad y territorio: innovación para la gestión adaptativa frente al cambio global, insumos técnicos para el Plan Nacional para la Gestión Integral de la Biodiversidad y los Servicios Ecosistémicos. 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Especies Bioindicadoras del Cambio Climático en Ecosistemas de Alta Montaña 43 M os ai co d e ve ge ta ci ón e n P ár am o de C ru z Ve rd e. F ot o: A ng él ic a Tr uj ill o A co st a, 2 01 7. Especies Bioindicadoras del Cambio Climático en Ecosistemas de Alta Montaña Especies Bioindicadoras del Cambio Climático en Ecosistemas de Alta Montaña44 Frailejón en G uatavita. Foto: A ngélica Trujillo A costa, 2017. Especies Bioindicadoras del Cambio Climático en Ecosistemas de Alta Montaña 45 Especies Bioindicadoras del Cambio Climático en Ecosistemas de Alta Montaña Bioindicator Species of Climatic Change in High Mountain Ecosystems Diego Mauricio Cabrera-Amaya Panorámica del páramo de La Lechuza en Pasquilla (Ciudad Bolívar, Bogotá). Foto: Diego Cabrera, 2017. Especies Bioindicadoras del Cambio Climático en Ecosistemas de Alta Montaña Especies Bioindicadoras del Cambio Climático en Ecosistemas de Alta Montaña46 Millones de personas derivan su sustento de los ecosistemas de alta montaña en Colombia, pues representan la principal fuente de agua potable y de alimento, de forma directa o por la industria agropecuaria, pero a su vez presenta una gran importancia cultural para sus habitantes (Rangel-Ch., 2000; Josse et al., 2009). El aumento progresivo de las temperaturas en la alta montaña provocará inevitablemente la reducción de las precipitaciones y cambios en los ciclos hidrológicos y de nutrientes, lo cual se verá refl ejado a su vez en la disminución del suministro de agua y de la oferta de alimentos propia de la franja altoandina (León et al., 2015). Dado que los Andes tropicales se encuentran entre las regiones del mundo más vulnerables al cambio climático (Bush, 2002; Malcolm, et al., 2006) y los pronósticos de aumento de las temperaturas son similares a los del Ártico (Anderson et al., 2012), es necesario llevar a cabo el seguimiento y monitoreo de las variables climáticas y de sus efectos sobre los ecosistemas de alta montaña en los Andes tropicales. Por supuesto, una de las mejores formas de hacerlo es a través de bioindicadores como veremos a continuación. Un bioindicador es un organismo o comunidad cuya existencia, estructura, funciones y reacciones dependen del medio en que se desarrollan (Capó Martí, 2007), de manera que son muy sensibles a los cambios del ambiente y reaccionan de manera específi ca, de tal forma que en ocasiones es posible establecer la intensidad de dichos cambios (Capó, 2007). El uso de bioindicadores se encuentra extendido principalmente como una metodología menos costosa para observar el impacto de los contaminantes sobre los ecosistemas a lo largo del tiempo o para comparar un sitio contaminado frente a uno no contaminado (Markert et al., 2003). No obstante, los bioindicadores también representan una herramienta de la biología de la conservación, pues se usan para elucidar los efectos del cambio global como la alteración del hábitat, la fragmentación y el cambio climático (McGeoch, 1998). Los frailejones son uno de los elementos más característicos de los páramos en el norte de Suramérica y algunas especies son endémicas de localidades particulares; por esta razón, la reducción de sus poblaciones o la desaparición de sus especies puede ser una señal de alerta ante el cambio climático Dada la gran sensibilidad que se requiere de un bioindicador, las especies endémicas pueden ser una buena opción a la hora de evaluar el efecto del cambio climático, pues se trata de especies con requerimientos de hábitat muy particulares, justamente en la alta montaña de los Andes tropicales muchas especies se encuentran muy propensas a la extinción debido a su reducida área de distribución (Larsen et al., 2012). En los páramos de los Andes del norte se estima que alrededor del 35 % de las especies de aves y el 60 % de las especies vegetales podrían extinguirse o resultar críticamente dañadas para el año 2080, esto debido a la distribución en forma de islas de estos ecosistemas y a su biota altamente endémica (Cuesta, 2007). En el caso del bosque nublado, muchas especies están adaptadas a estrechos rangos altitudinales en pendientes pronunciadas, de Especies Bioindicadoras del Cambio Climático en Ecosistemas de Alta Montaña 47 manera que el cambio climático podría colapsar las poblaciones o hacerlas más vulnerables a la extinción (Anderson et al., 2012). De la misma forma, el cambio climático puede provocar un ascenso del nivel basal las nubes en zonas boscosas, lo que podría llevar a una reducción de la niebla o precipitación horizontal, con resultados nefastos para las epífi tas y para la fauna que éstas sustentan (Anderson et al., 2012). Solamente en Colombia, el número de especies endémicas por encima de 2800 msnm (bosque altoandino y páramo) llega a 1577 especies de plantas vasculares, 24 de musgos, 15 de hepáticas, una de antoceros y 48 de líquenes (Bernal et al., 2017). Debido a esto, las especies endémicas son en primer grupo dentro de los bioindicadores para el monitoreo del cambio climático en alta montaña. Las especies epífi tas, en general, son consideradas buenos indicadores de la calidad de los hábitats en donde viven (Turner et al., 1994; Krömer et al., 2014), principalmente por su sensibilidad a cambios en las condiciones climáticas y el estado del bosque (Benzing, 1998; Nadkarni y Solano, 2002; Zotz y Bader, 2009). Ya que las epífi tas responden rápidamente a cambios en la humedad relativa, composición del aire y niveles de luz (Foster, 2001), estas plantas son otro de los grupos focales que se deben tener en cuenta para el monitoreo de cambio climático (Nadkarni y Solano, 2002; Krömer et al., 2014). Las plantas epífi tas son muy sensibles a los cambios del clima en los bosques nublados, pues la mayor parte del agua y los nutrientes los reciben de la atmósfera directamente; los cambios en la riqueza, composición y abundancia de estas plantas pueden ser un refl ejo del cambio climático Otros organismos frecuentemente utilizados como bioindicadores son los líquenes u hongos liquenizados, principalmente para monitorear la calidad del aire (Simijaca-Salcedo et al., 2014), sin embargo, también se ha descubierto su valor en el monitoreo del cambio climático (Hawksworth et al., 2005), de manera que pueden cumplir el mismo papel en la alta montaña dado que son muy diversos en este tipo de ambientes (Sipman et al., 2000). Finalmente, vale la pena destacar que no sólo la desaparición de las especies o la reducción de sus poblaciones pueden ser indicadores de cambio, también es posible que otras especies de zonas más cálidas empiecen a colonizar los nuevos ambientes tal como se ha demostrado en la Antártida con las especies Colobanthus quitensis y Deschampsia antarctica (Smith, 1994; Rabert et al., 2017). Es necesario entonces que el monitoreo en la alta montaña sea integral y que tenga en cuenta todos los aspectos y los grupos de especies que se han mencionado. Especies Bioindicadoras del Cambio Climático en Ecosistemas de Alta Montaña Especies Bioindicadoras del Cambio Climático en Ecosistemas de Alta Montaña48 Referencias bibliográfi cas Anderson, E. P., Marengo, J. A., Villalba, R., Halloy, S. R. P., Young,B. E., Cordero, D., Gast, F., Jaimes, E., y Carrascal, D. R. (2012). Consecuencias del cambio climático en los ecosistemas y servicios ecosistémicos de los Andes Tropicales. En S. K. Herzog, R. 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Proyectos Redd+: Origen, Definición e Implementación en Colombia 51 E pí fi t as v as cu la re s, b rió fi t os y lí qu en es e n un b os qu e al to an di no d el m un ic ip io d e G ra na da (C un di na m ar ca ). Fo to : D ie go C ab re ra , 2 01 2. Proyectos Redd+: Origen, Definición e Implementación en Colombia52 Laguna de Teusacá vista desde el C erro de La Viga. Foto: D iego C abrera, 2017. Proyectos Redd+: Origen, Definición e Implementación en Colombia 53 Proyectos REDD+: Origen, Defi nición e Implementación en Colombia REDD+ Projects: Origin, Defi nition and Implementation in Colombia Carolina Villegas Vargas Bosque tropical. Foto: Carolina Villegas Vargas, 2017. Proyectos Redd+: Origen, Definición e Implementación en Colombia54 La sigla REDD+ signifi ca reducción de emisiones por deforestación y degradación de bosques. En el contexto internacional se defi ne en el año 2005 en la COP11. En el contexto colombiano, en 2008 se crea la mesa REDD, una iniciativa que promocionó estos proyectos. En tiempos recientes, el Estado ha implementado REDD+ en el Plan Nacional de Desarrollo 2014-2018. ¿Qué es REDD+? En los proyectos REDD+ se conservan áreas cubiertas de bosque amenazadas por deforestación; para que países que contaminan el aire paguen por la conservación de estos bosques. En estos proyectos se les paga un “arriendo” a las comunidades dueñas de los bosques. El costo de ese “arriendo” depende del área del bosque y del tamaño de los árboles. Origen de los proyectos REDD+ El origen de los proyectos REDD+ es el Protocolo de Kioto (1998). Los 197 países que se acogieron a este protocolo coincidieron en que la temperatura promedio del planeta había aumentado de manera anómala. Para mitigar el aumento de la temperatura, los países fi rmantes del Protocolo se comprometieron a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y se planteó el intercambio de la reducción de las emisiones, de tal manera que los países que disminuyeran sus emisiones pudieran vender estos cupos a países que aumentaran sus emisiones (ONU, 1998).
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