Construyendo comunidades sintéticas arbóreas: una alternativa al deterioro forestal en la cuenca del río Usumacinta, Tabasco, México.

Abstract

México es un país privilegiado por su biodiversidad y se le ubica en el cuarto lugar entre los países megadiversos, junto con Brasil, Colombia e Indonesia, está entre los primeros lugares en las listas de diversidad biológica que se han elaborado en el mundo. Las características que hacen a México un país megadiverso derivan de su ubicación geográfica y de su relieve. El país se extiende dentro de dos de las regiones biogeográficas reconocidas en el mundo, la neártica y la neotropical, las cuales se entrelazan en el sur y centro de México, creando una importante zona para la biodiversidad del planeta (CONABIO, 2009). Las regiones tropicales de México se ubican entre las zonas biológicamente más ricas del planeta (Redowski, 1978). Antaño, la superficie de la Tierra estaba dominada firmemente por los bosques. Por ejemplo, un 14% estimado de los 150 millones de kilómetros cuadrados que componen nuestros ecosistemas terrestres era selva tropical (FAO, 2002). La disminución de la vegetación natural conlleva graves consecuencias al medio, que resultan globalmente en efectos como es el calentamiento global, el cambio climático y la pérdida de la biodiversidad, ésta se acentúa en forma alarmante en los bosques y selvas tropicales (Velázquez et al. 2002,). Actualmente, se estima que cada año son deforestadas entre 15 y 17 millones de hectáreas, sobre todo en los trópicos y que muy a menudo parte del carbono orgánico se pierde dando lugar a una considerable emisión de CO2 (FAO, 2002). Las selvas son ecosistemas altamente diversificados y eficientes en la transformación de la energía solar en biomasa; además, constan de una alta complejidad en cuanto a formas de vida vegetal en las que sobresalen las especies arbóreas. En México, las selvas perennifolias y subperennifolias ocupan solo el 5.1% de su superficie con 9,913,463 ha (INF 2000; INEGI 2003). El porcentaje anual de deforestación de selva en México es aproximadamente del 2% entre 600,000 y 700,000 ha/año (FAO, 1993; Velázquez et al. 2002). Debido a lo anterior, la deforestación ha sido el uso del suelo más estudiado en las zonas tropicales debido a las altas tasas de biodiversidad que albergan y al balance ecológico que aportan. México ocupa el tercer lugar respecto a las zonas en donde ocurren las mayores tasas de deforestación. Los datos actuales indican que México alberga solo 0.5 ha de cubierta forestal per cápita comparado con el 0.7 que es la media mundial (Velázquez et al. 2002); además de que los cambios en la biodiversidad son evidentes cuando ocurre la deforestación (FAO, 2002). En Tabasco debido a su elevado nivel de humedad, las selvas altas y medianas perennifolias dominan el paisaje de esta provincia, aunque en un estado muy perturbado, así como la vegetación hidrófila asociada con las lagunas costeras. En cuanto al uso del suelo, el 25.82% corresponde a agricultura, 30.62% a pastizales, 16.19% a algún tipo de selva, 2.75% a manglar y 23.58% a popal tular (Rojas y Ríos, 2012). Tabasco ha perdido a lo largo de varias décadas más de un millón de hectáreas de superficie arbolada con los consecuentes efectos negativos —erosión, incremento de temperatura, azolvamiento de ríos, pérdida de la biodiversidad— ocasionado en gran parte por la superficie de la selva convertida en pastizales. A principios de 2007, surgió el Programa ProÁrbol siendo sus principales objetivos: i) combatir la pobreza; ii) recobrar la masa forestal y, iii) ampliar la productividad de bosques y selvas de la República Mexicana. Con dicho proyecto se ha apoyado la reforestación de 3,000 ha y obras de suelo en 350 ha (SEGOB, 2008). Las selvas del estado de Tabasco que originalmente cubrieron la mayor parte del territorio, han cambiado su distribución en las últimas cinco décadas sufriendo una deforestación de más del 90 %, considerándose que en la actualidad existen entre 40,000 y 50,000 ha de selva, que se encuentran localizadas en el área serrana del estado, en los municipios de Tenosique, Teapa, Tacotalpa, Macuspana y Huimanguillo (Castillo y Zavala 1996; Pérez, 2012). A pesar de las graves alteraciones en los diversos ecosistemas y de los cambios drásticos en el uso del suelo, Tabasco es todavía un estado biológicamente rico. La expansión ganadera fue y continúa siendo la actividad que principalmente provocó la reducción del 95% del millón de hectáreas originales de selva y en menor grado de las comunidades de plantas halófitas. No obstante que originalmente el 60% del territorio de la entidad se encontraba cubierto por selvas, en la actualidad más del 50% de la superficie de la entidad se destina a actividades agropecuarias y poco más del 23% corresponde a popales y tulares (Rojas y Ríos, 2012). Los estudios sobre endemismo se han beneficiado con los avances de la tecnología SIG y con el desarrollo de los métodos Predictive distribution modeling (PDM) (Guisan y Zimmermann 2000). El desarrollo de computadoras veloces y de programas para cartografía geográfica ahora permite hacer modelos de la distribución de una especie particular analizando las características ambientales de sus localidades conocidas (Guisan y Zimmermann 2000; Guisan y Thuiller 2005). Diversos autores (Guarino, 2002 et al., Schedelman y van Zonneveld, 2011) destacan el papel desarrollado por las técnicas ligadas a los Sistemas de Información Geográfica (SIG) que a partir de la aplicación de ciertos modelos matemáticos permiten predecir la distribución de especies en lugares donde no se han realizado recolectas o no se tienen registros de presencia, lo que puede resultar de interés en las políticas públicas de inventario y conservación del patrimonio natural. Es importante observar que cuando un área geográfica tiene un nicho adecuado para una especie, esto no significa que efectivamente la especie se encuentre ahí. Las limitaciones de dispersión y barreras geográficas impiden ocupar todas las áreas geográficas que tiene un ambiente que cabe dentro del nicho realizado. También en muchas áreas donde una especie puede ocurrir, es posible que esta ya no exista debido a la eliminación del ambiente natural por factores humanos, para dar lugar a centros urbanos o para la agricultura (Scheldeman et al. 2011). Un modelo de distribución facilita el diseño de muestreos para localizar nuevas poblaciones. En algunas especies amenazadas encontrar una nueva población puede marcar una diferencia para planificar su conservación. La habilidad de los Modelos de Distribución de Especies (MDE) para facilitar la localización de estas poblaciones puede constatarse en Williams et al. (2009). Los modelos de distribución potencial (MDP) son representaciones cartográficas de la idoneidad de cada punto del terreno para la presencia de una especie. El valor de idoneidad se establece a partir de la relación estadística observada entre la distribución real conocida de la especie y un conjunto de variables independientes que reflejan el clima y, complementariamente, propiedades geológicas y topográficas. Los modelos predictivos de distribución se basan principalmente en nichos ecológicos, prediciendo la disponibilidad ambiental para las especies como una función de las variables ambientales dadas, representando una aproximación de dicho nicho (Phillips, 2005). La relación estadística se usa para definir un ―nicho climático‖ que delimita los valores ambientales adecuados para cada taxón respecto al clima reciente. Este nicho climático es utilizado para delimitar cartográficamente zonas potencialmente adecuadas tanto en la actualidad como en escenarios climáticos alternativos (Mateo et al., 2011). Los MDP son hoy en día una herramienta muy utilizada en investigación y gestión y se han utilizado para fines muy diversos, desde el análisis de especies invasoras hasta la extensión de enfermedades provocadas por vectores animales (Guisan y Zimmermann, 2000; Guisan y Thuiller, 2005; Araújo y Guisan, 2006; Elith y Leathwick, 2009). Se denomina nicho ―fundamental‖ al conjunto de todas las condiciones que permiten la supervivencia de las especies, mientras que un nicho ―realizado‖ es aquel que las especies ocupan en realidad (Phillips, 2005; Guisan & Zimmermann, 2000). En la mayoría de los casos, el nicho realizado puede ser más pequeño que el nicho fundamental, debido a la influencia humana, interacciones bióticas o barreras geográficas que dificultan la dispersión y colonización (Phillips, 2005). La distribución inferida a partir del nicho fundamental se denomina distribución potencial (Phillips, 2005), la cual es necesaria para tener un conocimiento relativo de los patrones de distribución de cada especie. La metodología utilizada para determinar las distribuciones potenciales de cada especie se basa en una probabilidad de presencia con base en la disponibilidad en un espacio ecológico el cual es proyectado dentro de un espacio geográfico, mostrando así un área geográfica de presencia predicha para las especies, es decir aquella área que satisface las condiciones de un nicho fundamental (Anderson & Martínez-Meyer, 2003; Mercado, 2010). Aunque muchos estudios han realizado modelos de distribución de especies para ayudar a su conservación en varias partes del mundo (Chen y Peterson, 2002; Peterson, 2001), en años recientes se vienen utilizando con mayor frecuencia los modelos de predicción de distribución (PDM) en estudios de ecología, biogeografía, evolución y conservación para investigar los procesos vinculados con los patrones de distribución de las especies y para predecir en qué áreas no estudiadas previamente podrían localizarse éstas (Guisan y Thuiller 2005). Los modelos de distribución potencial se pueden construir con MaxEnt, una aplicación basada en ajustes de máxima entropía (Phillips et al., 2006; Phillips y Dudík 2008) ampliamente utilizada en este tipo de trabajos y que muestra resultados adecuados en comparación con otros métodos posibles (Elith et al. 2006). El modelo permite con pocos datos de presencia, hasta cerca de cinco registros, modelar la distribución de las especies con bastante confianza estadística. Los registros para cada especie en el área de estudio son la ocurrencia de una especie dada, lo que constituye la muestra de puntos, y además de las características tomadas, es decir, cuantas veces encuentras ciertas características ambientales seleccionadas en el modelo predictivo que se definan un área potencial de presencia de una especie dada (Phillips, 2005). Según Phillips (2006), MaxEnt estima la probabilidad de distribución esperada, encontrando la probabilidad de distribución que es más uniforme (entropía máxima), dadas las restricciones de que el valor esperado de cada variable predictiva ambiental ajuste con su promedio empírico (valores para los datos de registros positivos); en este sentido se define la entropía como el grado de evolución (orden) existente en un sistema. El principio de la entropía máxima afirma que, para todo sistema cerrado, la entropía siempre tiende a aumentar, es decir que todo sistema cerrado siempre tiende al desorden o a la incertidumbre estadística. La predicción de la distribución geográfica de una planta comienza con el desarrollo de un modelo conceptual basado en la teoría del nicho ecológico, el análisis de gradientes de la vegetación, el postulado del equilibrio de las especies con el clima yen la premisa de que la distribución de la vegetación puede predecirse a partir de la distribución espacial de variables ambientales que están correlacionadas o controlan directamente la distribución de plantas (Franklin, 1995). Desde entonces el clima, en combinación con otros factores ambientales, se ha utilizado para explicar patrones de distribución de plantas a lo largo de todo el mundo, pero incluso estudios detallados pueden omitir aspectos fundamentales en este sentido. (Salisbury, 1926; Soberon 2007). Sin embargo, hay que considerar que la biodiversidad de las plantas se estudia a nivel de la comunidad, a nivel de la especie y a nivel genético (Scheldeman y Van, 2011).