Atlas de aptitud

257 Pages·2017·18.9 MB·Spanish

Documento Ocasional 26
Atlas de aptitud
de especies agroforestales
importantes bajo climas futuros
en América Central
Kauê de Sousa, Maarten van Zonneveld,
Pablo Imbach, Fernando Casanoves,
Roeland Kindt y Jenny C. Ordoñez
Atlas de aptitud de especies agroforestales importantes bajo climas futuros en América Central 2
El Centro Internacional de Investigación Agroforestal (ICRAF), CATIE (Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza)
reconocido como líder mundial en investigación agroforestal para el es un centro regional dedicado a la investigación y la enseñanza de
desarrollo, trabaja para aumentar los beneficios de la agroforestería para posgrado en agricultura, manejo, conservación y uso sostenible de los
el medio ambiente y los medios de vida de las personas que viven en zonas recursos naturales. Sus miembros son Belice, Bolivia, Colombia, Costa
rurales. A través de proyectos integrados con múltiples socios, ICRAF Rica, El Salvador, Guatemala, Honduras, México, Nicaragua, Panamá,
América Latina trabaja para promover innovaciones agroforestales que Paraguay, República Dominicana, Venezuela, el Instituto Interamericano
mejoren los medios de vida a través de una mayor adopción de modelos de Cooperación para la Agricultura (IICA) y el Estado de Acre en Brasil.
productivos y rentables que aumenten la competitividad y sostenibilidad https://www.catie.ac.cr/en/
ambiental de las prácticas agroforestales y del desarrollo de cadenas de
valor más equitativas y remunerativas y la generación de evidencia para El Programa de Investigación CGIAR sobre Bosques, Árboles y
apoyar la toma de decisiones. http://www.worldagroforestry.org/ Agroforestería (FTA, http://foreststreesagroforestry.org/) tiene como
objetivo mejorar el manejo y el uso de los bosques, la agroforestería
Bioversity International es una organización global de investigación y los recursos genéticos de los árboles en todo el paisaje, desde los
para el desarrollo. Su visión es que la biodiversidad agrícola contribuya bosques hasta las fincas. CIFOR lidera FTA en colaboración con
a la nutrición y la sostenibilidad del planeta. Bioversity genera evidencia Bioversity International, el Centro Agronómico Tropical de Investigación
científica, prácticas de manejo y opciones de políticas para utilizar y y Enseñanza (CATIE), la organización francesa de investigación agrícola y
salvaguardar la biodiversidad agrícola y arbórea para lograr la seguridad cooperación internacional CIRAD, el Centro Internacional de Agricultura
alimentaria y nutricional sostenible a nivel mundial. Bioversity trabaja Tropical (CIAT) y el Centro Internacional de Investigación Agroforestal.
con socios de países de bajos ingresos en diferentes regiones donde la
biodiversidad agrícola y arbórea puede contribuir a mejorar la nutrición, la El Programa de Investigación CGIAR sobre Cambio Climático,
resiliencia, la productividad y la adaptación al cambio climático. https:// Agricultura y Seguridad Alimentaria (CCAFS, www.ccafs.cgiar.org)
www.bioversityinternational.org/ es una asociación estratégica del CGIAR y Future Earth, dirigida por el
Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT). CCAFS reúne a los
HIVOS es una organización internacional de desarrollo guiada por valores mejores investigadores del mundo en agricultura, investigación para el
humanistas, que busca nuevas soluciones a los problemas globales desarrollo, la ciencia del clima y la ciencia del sistema terrestre, para
persistentes. Con proyectos inteligentes en los lugares adecuados, nos identificar y abordar las interacciones, sinergias y compensaciones
oponemos a la discriminación, la desigualdad, el abuso de poder y el más importantes entre el cambio climático, la agricultura y la seguridad
uso insostenible de los recursos de nuestro planeta. HIVOS coopera con alimentaria.
varias empresas innovadoras, ciudadanos y organizaciones ciudadanas.
https://www.hivos.org/
Documento Ocasional 26
Atlas de aptitud
de especies agroforestales importantes
bajo climas futuros en América Central
Kauê de Sousa, Maarten van Zonneveld,
Pablo Imbach, Fernando Casanoves,
Roeland Kindt y Jenny C. Ordoñez
Turrialba, Costa Rica
2017
Atlas de aptitud de especies agroforestales importantes bajo climas futuros en América Central 4
Las publicaciones de la serie de Artículos Ocasionales tienen como objetivo difundir
información sobre investigaciones en agroforestería y prácticas agroforestales y así,
estimular la comunicación de información científica. Otras series de publicaciones
del Centro Internacional de Investigación Agroforestal incluyen Manuales Técnicos,
Artículos en desarrollo y la publicación Árboles para el Cambio.
Citación sugerida: de Sousa K, van Zonneveld M, Imbach P, Casanoves F, Kindt R,
Ordoñez JC 2017, Atlas de aptitud de especies agroforestales claves bajo climas
futuros en América Central. ICRAF Artículo Ocasional No. 26. Turrialba-Costa Rica.
Publicado por el Centro Internacional de Investigación Agroforestal
Región de América Latina
AV. La Molina 1895
La Molina
Lima, Perú
Sitio web: www.worldagroforestry.org
Http://www.icrafamericalatina.org/
© Centro Internacional de Investigación Agroforestal 2017
ICRAF Documento Ocasional No. 26
ISBN: 978-92-9059-407-9
Fotos de portada: Jenny Ordoñez
Edición y corrección: Cris Soto Gómez, CATIE
Diseño y formato: Rocío Jiménez Salas, CATIE
Atlas de aptitud de especies agroforestales importantes bajo climas futuros en América Central 5
Contenido
Resumen ------------------------------------------------------ 6 Creación de los mapas que combinan ---------------- 21
resultados de 17 modelos climáticos
Acerca de los autores -------------------------------------- 7
Recolección de información sobre --------------------- 23
Lista de acrónimos y abreviaciones -------------------- 8
rasgos funcionales de las especies
Agradecimientos -------------------------------------------- 9 ¿Cómo interpretar los mapas? -------------------------- 26
Introducción ------------------------------------------------- 10 Tendencias generales de cambios --------------------- 29
en la distribución de las especies bajo
Metodología ------------------------------------------------- 11
dos escenarios de cambio climático
Selección de especies ------------------------------------ 11
Especies frutales ------------------------------------------- 29
Modelación de nichos ------------------------------------- 14
Especies maderables ------------------------------------- 31
Recolección de puntos de presencia ------------------ 16
Especies que mejoran el suelo -------------------------- 34
Selección de variables bioclimáticas ------------------- 17 Conclusiones finales --------------------------------------- 36
Escenarios de cambio climático RCP ------------------ 17 Referencias -------------------------------------------------- 37
Modelación de nichos por consenso ------------------ 19 Mapas de aptitud ------------------------------------------ 41
Atlas de aptitud de especies agroforestales importantes bajo climas futuros en América Central 6
Resumen
Las prácticas agroforestales como los sistemas silvopastoriles, evaluar los cambios potenciales en la distribución de cada especie. Las
café y cacao bajo sombra, cercas vivas, barreras rompevientos y 54 especies seleccionadas incluyeron 24 especies de árboles frutales
barbechos son una de las estrategias clave para el desarrollo de (uso principal), 24 árboles maderables y seis especies ampliamente
una agricultura adaptada al clima en América Central y otras regiones utilizadas para mejorar las condiciones del suelo. Los resultados de los
del mundo. Sin embargo, el conocimiento sobre la aptitud de especies modelos muestran una disminución >10% en áreas adecuadas para
de árboles o palmas comúnmente integradas en prácticas agroforestales 29 especies bajo RCP 4,5 y para 30 especies bajo RCP 85. De estas
en el trópico, bajo los diferentes escenarios de cambio climático, es especies, cinco especies presentan grandes pérdidas de áreas aptas
limitado. Por ello, el objetivo de este Atlas es contribuir a la generación bajo RCP 4,5 (>30% del área apta bajo condiciones climáticas actuales)
de información sobre aptitud de 54 especies de árboles y palmas de y siete especies presentaron grandes pérdidas bajo RCP 8.5, estas son
sistemas agroforestales; actualmente y bajo dos escenarios de cambio en orden decreciente: Inga jinicuil, Annona cherimola, Persea americana,
climático en América Central. Para este fin, 1) se colectó información Inga oerstediana y Handroanthus ochraceus (en ambos escenarios)
sobre puntos de presencia incrementando el número de observaciones más Alvaradoa amorphoides y Psidium guajava en RCP 8.5. Hubo 14
previamente disponible para las especies más comunes; 2) se incluyó especies bajo RCP 4.5 y RCP 8.5 que tuvieron reducciones menores (1-
especies para las cuales muy poca información está disponible y 3) se 10% del área apta bajo condiciones climáticas actuales). Las especies
utilizó herramientas de modelación de nichos por consenso para modelar que mostraron aumentos en áreas aptas, incluyeron 11 especies bajo el
la distribución de las especies arbóreas, bajo condiciones climáticas escenario RCP 4.5 y 10 especies bajo el escenario 8.5. De estas especies,
actuales y bajo dos escenarios de cambio climático (“Representative cinco presentaron un aumento ≥10%, en orden decreciente: Averrhoa
Concentration Pathways” o RCP 4.5 y RCP 8.5 para el año 2050). Los bilimbi, Cocos nucifera, Chrysobalanus icaco, Melicoccus bijugatus y
métodos de modelación por consenso se aplicaron utilizando el paquete Albizia saman. Los resultados del Atlas dan una primera aproximación
BiodiversityR, conjuntamente con información sobre ubicaciones de para evaluar qué especies son vulnerables o tolerantes a las condiciones
presencia en América Latina y el Caribe y las variables bioclimáticas climáticas que se esperan en el futuro. Sus resultados pueden ser
obtenidas de WorldClim para las condiciones de clima de línea de base utilizados en combinación con otras fuentes de información para afinar
(1960-1990) y para climas futuros en 2050 generados por 17 modelos de la selección de especies para el diseño de prácticas agroforestales o
cambio climático para cada RCP. Los mapas de aptitud que pronostican estrategias de diversificación.
la distribución de las especies bajo las condiciones climáticas futuras
integran los resultados de los 17 modelos climáticos para cada RCP 4.5 Palabras claves: agroforestería, mapas de distribución, especies
y 8.5. Los mapas de distribución futura se compararon con los mapas arbóreas, cambio climático, escenarios, modelación de nichos por
de distribución de línea de base (condiciones climáticas actuales) para consenso.
Atlas de aptitud de especies agroforestales importantes bajo climas futuros en América Central 7
Acerca de los autores
Graduado en silvicultura en la Universidad Federal de Amazonas (Brasil) con una Maestría en Agroforestería Tropical del CATIE.
MSc. Kauê de Sousa
Tiene experiencia trabajando con tecnología de semillas y dinámica de poblaciones de especies de árboles en sistemas forestales
Email: [email protected]
y agroforestales usando tecnologías de información.
Desarrolla análisis geoespaciales para utilizar la diversidad genética de árboles y especies de cultivos para la conservación in situ.
Dr. Maarten van Zonneveld Ha capacitado a profesionales de 13 países para aplicar estos enfoques. Estas experiencias le permiten comprender mejor cómo
Email: [email protected] la conservación de los recursos filogenéticos puede vincularse a la utilización de los recursos forestales y cómo estos recursos
pueden ser utilizados por los pequeños productores para cumplir con sus múltiples objetivos y hacer frente a los riesgos.
Graduado en agronomía de la Universidad de Costa Rica, con una Maestría en Gestión Integrada de Cuencas del CATIE. Su tesis
Dr. Pablo Imbach doctoral se centra en los impactos del cambio climático sobre las funciones hidrológicas de los ecosistemas de Mesoamérica.
Email: [email protected] Tiene experiencia en temas relacionados con proyectos forestales del Mecanismo de Desarrollo Limpio y en la modelización a gran
escala de los servicios ecosistémicos bajo escenarios de cambio climático y cambio de uso de la tierra.
Fernando Casanoves es un experto en biometría, con amplia experiencia en el desarrollo de técnicas analíticas ad hoc para datos
Dr. Fernando Casanoves
ecológicos y socioeconómicos complejos. Es Jefe de la Unidad Biométrica del CATIE y es uno de los principales autores del
Email: [email protected]
paquete estadístico INFOSTAT.
Roeland tiene un doctorado en biología aplicada de la Universidad de Ghent en Bélgica. Sus actividades se centran en el
Dr. Roeland Kindt modelado de distribución de especies, el análisis del cambio climático y la investigación de patrones de diversidad de árboles
Email: [email protected] en sistemas agroforestales. También coordina actividades de investigación bajo el tema 2 del CRP de Bosques, Árboles y
Agroforestería.
Jenny Ordóñez trabaja en investigación para generar de evidencia cuantitativa sobre el papel de las prácticas agroforestales sobre
Dr. Jenny C. Ordoñez los servicios ecosistémicos y los medios de vida. En su trabajo integra principios de análisis de sistemas, ecología funcional,
Email: [email protected] agronomía y conocimiento local para evaluar la contribución de las prácticas agroforestales a la productividad en la finca, la
restauración de tierras, los medios de vida y los servicios ecosistémicos.
Atlas de aptitud de especies agroforestales importantes bajo climas futuros en América Central 8
Lista de acrónimos y abreviaciones
AUC Área bajo la curva GHG Gases de efecto invernadero
BZ Belice GI Nicho definido por interacciones bióticas
CATIE Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza GRIN Red de Información sobre Recursos de Germoplasma
CCAFS Programa de Investigación CGIAR sobre el cambio climático, GT Guatemala
agricultura y seguridad alimentaria HN Honduras
CGIAR Alianza global que reúne a organizaciones que trabajan en ICRAF Centro Internacional de Investigación Agroforestal
investigación para un futuro con seguridad alimentaria
INDC Contribuciones Previstas y Determinadas a Nivel Nacional
CIAT Centro Internacional de Agricultura Tropical
IPCC Panel Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático
CR Costa Rica
MAPFORGEN Atlas para la conservación de los recursos genéticos forestales
FAO Oy rlag aAngizriaccuilótunr ade las Naciones Unidas para la Alimentación NI Nicaragua
FG Forraje (uso de las especies agroforestales) PA Panamá
FR Producción de frutas, nueces u otros productos para el consumo RCP Vías de Concentración Representativas
humano (uso de las especies agroforestales) SO Mejora de las condiciones del suelo (uso de especies arbóreas)
FTA Programa de Investigación CGIAR sobre bosques, árboles SV El Salvador
y agroforestería
TI Madera
G0 Nicho realizado
TNC The Nature Conservancy
GA Nicho fundamental
USDA Departamento de Agricultura de los Estados Unidos
GADM Áreas Administrativas Globales
VIF Factores de inflación de variación
GBIF Servicio Mundial de Información sobre Biodiversidad
WorldClim Conjunto de capas climáticas mundiales (datos climáticos en malla)
GCM Modelos de Circulación Global con una resolución espacial de aproximadamente 1 km2
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Agradecimientos
Este trabajo fue posible gracias al soporte financiero de los programas cuales podemos destacar: Nekane Castillo (Bioversity, Costa Rica), Isolde
CGIAR de investigación de bosques, árboles y agroforestería (FTA, Ferraz (Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA, Brasil), Manuel
financiado por el fondo de donantes del CGIAR), y el de cambio Lima Junior (Universidade Federal do Amazonas - UFAM, Brasil), Alex
climático y seguridad alimentaria (CCAFS, financiado por el fondo de Martínez (Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza-CATIE,
donantes del CGIAR) así como de HIVOS. Costa Rica), Francisco Mesén (CATIE, Costa Rica), Alice Rodrigues (UFAM,
Brasil), Joe Sixto (CATIE, Costa Rica). También extendemos agradecimiento
La realización de este Atlas ha sido posible gracias a la contribución de a Oriana Ovalle (Centro Internacional de Agricultura Tropical-CIAT) por la
información geográfica de varios investigadores en Latinoamérica, los contribución en la modelación y preparación de los mapas.
Atlas de aptitud de especies agroforestales importantes bajo climas futuros en América Central 10
Introducción
En América Central –Belice, Guatemala, El Salvador, Honduras, Sin embargo, las especies agroforestales al igual que los cultivos también
Nicaragua, Costa Rica y Panamá, -30 millones ha (~40% de su son afectados por el cambio climático, algo que todavía no se toma en
área total) están dedicadas a la producción agrícola (FAO (Food cuenta en el diseño de prácticas para una agricultura adaptada al clima.
and Agriculture Organization of The United Nations 2015). Estas tierras Diferentes modelos de predicción de nichos muestran que la distribución
agrícolas tienen en promedio un 45% de cobertura arbórea (Zomer et de especies arbóreas podrá cambiar en los próximos 50-100 años
al 2016). Los árboles (definidos aquí como especies perennes leñosas (Vetaas 2002, McKenney et al 2007, Gutiérrez and Trejo 2014, Zolkos et al
incluyendo especies tales como palmas [familia Arecaceae] y Musaceae) 2015). El conocimiento sobre la aptitud de especies arbóreas en el trópico
son una característica común de los paisajes agrícolas en Centroamérica. bajo los diferentes escenarios de cambio climático es limitado. Por ello,
Los árboles están presentes en gran parte del paisaje agrícola de esta el objetivo de este Atlas es precisamente proveer información sobre
región, ya sea dispersos o en líneas, dando soporte a la producción de café, aptitud de 54 especies de árboles y palmas comúnmente integradas en
cacao, frutales, pasturas y ganado en diversos modelos agroforestales. sistemas agroforestales; bajo diferentes escenarios de cambio climático
Estos árboles y otros componentes como palmas y bananos presentes en América Latina, con un énfasis particular en América Central. Para este
en sistemas agroforestales proporcionan innumerables productos que propósito, se utilizaron herramientas de modelación de nichos (métodos
contribuyen a la seguridad alimentaria (Jamnadass et al 2013), los ingresos de modelación por consenso que se espera pueden dar resultados
familiares (Rice 2011, Cerda et al 2014, Amores 2015); así como servicios más robustos sobre la aptitud de las especies y su distribución, que los
ecosistémicos de almacenamiento de carbono (Somarriba et al 2013, resultados de un solo modelo) para modelar la distribución de las especies
Pinoargote 2014, Caicedo 2016), regulación de clima y ciclos de agua arbóreas actualmente y bajo las condiciones climáticas esperadas bajo
(Lin 2010, van Noordwijk et al 2014), control de plagas y enfermedades las proyecciones de dos escenarios de cambio climático. Se creó una
(Soto-Pinto et al 2000, Avelino et al 2004, Navas et al 2008, Vega et base de datos que incluye un número sustancial de observaciones de
al 2009, Haggar et al 2011) manutención de las reservas de nutrientes presencia de especies de árboles en América Latina y el Caribe, para
en el suelo (Beer et al 2003, Notaro et al 2014), entre otras. Por esta reducir el sesgo en la modelación de aptitud. Este Atlas es una herramienta
multiplicidad de bienes y servicios, es que las practicas agroforestales que puede usarse para evaluar qué áreas geográficas serían adecuadas
son una de las estrategias clave para el desarrollo de una agricultura para diferentes especies agroforestales tropicales ahora y bajo diferentes
adaptada al clima (McCarthy 2014, van Noordwijk et al 2014). escenarios de cambio climático (Araújo and Peterson 2012). Los autores
esperan que la información generada pueda apoyar el diseño de prácticas
agroforestales diversificadas y adaptadas al clima, aumentando así la
capacidad de adaptación de los hogares y fincas rurales de la región.