Pronósticos de impacto del cambio climático sobre los ecosistemas en el municipio de Chihuahua, norte de México: "Una primera aproximación"

En el más reciente reporte del Grupo intergubernamental de expertos en cambio climático (GIEC), publicado en abril de 2014, se han señalado algunos aspectos que ameritan su evaluación a profundidad. Entre ellos, destaca la gran posibilidad de una notable evolución de la repartición de la vegetación en los próximos decenios en consecuencia del cambio climático. El sobrecalentamiento del planeta y más precisamente la intensidad y cinética de este calentamiento, podrían provocar cambios estructurales sobre los ecosistemas y su funcionamiento. Asimismo, señala que el aumento de la temperatura provocará estragos cada vez más fuertes sobre los medios naturales, provocando una mayor vulnerabilidad a los fenómenos extremos, favoreciendo con ellos la propagación de incendios forestales, periodos de sequía más intensos y por consecuencia una sobreexposición a estrés hídrico. Se sabe con certeza que el calentamiento del planeta observado en los últimos 50 años es mayor que en cualquier otro periodo similar observado en los últimos 1300 años. La temperatura global ha aumentado 0.74ºC en los últimos 100 años y la tendencia de los últimos 50 años ha sido un aumento de 0.13ºC por década. Las estimaciones recientes indican que dependiendo del comportamiento adoptado por las sociedades mundiales, las temperatura media del planeta puede aumentar de entre 1.8ºC y 4.0ºC con respecto al promedio observado entre 1980 y 1999, e incluso se estima que podrían llegar hasta un incremento de más de 6ºC.
 
En los próximos 20 años se proyecta un aumento de 0.4ºC independientemente de las medidas que se adopten para limitar o no las emisiones de gases de efecto invernadero (consecuencia de la cinética del fenómeno), y la hipótesis de +4ºC para los próximos 60 años gana cada vez más terreno. 
 
Estas previsiones nos obligan a reflexionar sobre las siguientes cuestiones:
 
¿Cuál es la respuesta adaptativa de los ecosistemas presentes dentro del territorio en respuesta a estos cambios?
 
¿Cuál es el umbral de tolerancia de los ecosistemas de los cuales depende el mantenimiento de la calidad de vida de la sociedad a un cambio de temperatura y precipitación? Y ¿En qué momento el sistema socio-ecológico podría colapsar en consecuencia, y cuáles son los efectos sobre la sociedad?
 
Y finalmente ¿ En dónde se encuentran las zonas más sensibles y vulnerables a estos impactos, y cuáles son los sectores productivos ligados a estas áreas que podrían ser afectados?
 
En una primera evaluación realizada para el municipio de Chihuahua, se han identificado algunos resultados preliminares que queremos compartir a través de esta publicación en una primera etapa, para posteriormente dar a conocer el conjunto de resultados que deriven de la finalización de este proyecto de investigación.
 
Primeras observaciones de impacto del cambio climático sobre los ecosistemas presentes en el municipio de Chihuahua 
 
Dentro de la primera serie de resultados preliminares del impacto del cambio en la temperatura y la precipitación desde 1975 hasta la fecha, hemos podido constatar cambios en los patrones altitudinales de distribución de algunos de los ecosistemas evaluados. Por ejemplo, se ha constatado que los ecosistemas constituidos por asociaciones de pino-encino propias del territorio estudiado, han desplazado su óptimo ecológico de distribución[1] 23 metros en altitud, ya que de acuerdo con nuestras evaluaciones estas estructuras mantenían un óptimo ecológico de distribución sobre los 2177 msnm (metros sobre el nivel del mar) para 1975, y para 2012-2013, las condiciones óptimas a las cuales se encuentran bien adaptados estos ecosistemas, se encuentran a 2200 msnm. Un resultado aún más significativo de este análisis, es que no solamente el óptimo ecológico ha sufrido un desplazamiento sino que los limites de tolerancia a los factores ambientales responsables de su distribución biogeográfica, se han modificado profundamente. Se constata que, para 1975, la altitud mínima en la cual estas estructuras encontraban las condiciones críticas inferiores para su distribución era de 1600 msnsm, y para 2012-2013 estas condiciones críticas inferiores de tolerancia ambiental se encontraban en los 1800 msnm. En el caso de las condiciones críticas superiores de tolerancia, para 1975 se encontraban a los 2700 msnm, y para 2012-2013, a 2668 msnm, lo que representa una reducción de lo que se conoce como "su envoltura bioclimática". Este resultado puede interpretarse como una tendencia a la contracción del área de repartición en función del cambio climático; tendencia que de hecho es coherente con los resultados obtenidos de la aplicación de la metodología mencionada, en el territorio de los Alpes-Maritimos franceses y el departamento de Córcega, en la cuenca mediterránea. Con respecto a los ecosistemas estructurados por comunidades de pastizal natural, la tendencia es similar, ya que se ha constatado que el óptimo ecológico de distribución de estas estructuras se ha desplazado 21 metros en altitud en el mismo periodo, pasando de 1662 msnm para 1975, a 1683 msnm para 2012-2013. En lo referente a los ecosistemas estructurados por chaparral y mezquital, se constata que su óptimo ecológico se ha desplazado 81 metros en altitud, pasando de 1500 msnm en 1975 a 1581 msnm para 2012-2013. Sin embargo, un aspecto a considerar es que sus limites de tolerancia crítica inferior no se han modificado, manteniéndose a los 1300 msnm. Contrariamente, sus limites de tolerancia crítica superior han aumentado de 1650 msnm a 1700 msnm, lo que representa una tendencia contraria a los ecosistemas anteriores. En este caso, se trata de un fenómeno de traslación y expansión geográfica de sus áreas de repartición, lo que representa una recolonización potencial por competencia de las áreas que anteriormente estuvieron ocupadas por ecosistemas con características ecológicas de tolerancia ambiental más limitada y en proceso de contracción a causa de los cambios climáticos.
 
Impactos sobre los ecosistemas esperados en el futuro de acuerdo con los escenarios de cambio climático 

De acuerdo con los escenarios de cambio climático[2], se realizaron las proyecciones y los mapas de repartición potencial en función del impacto sobre los ecosistemas hacia el horizonte temporal 2050. En específico, se utilizó el escenario A2, que describe un mundo muy heterogéneo caracterizado por un fuerte crecimiento demográfico, un lento y bajo crecimiento económico y progresos tecnológicos moderados y lentos. Dicho escenario proyecta un aumento de la temperatura media del planeta de aproximadamente 2ºC para 2050. De acuerdo con nuestros resultados de evaluación, con un incremento en la temperatura media de entre 1.8º C y 2.0 º C, dentro del territorio en estudio, las estructuras ecosistémicas compuestas por comunidades de pino-encino, podrían sufrir una regresión del 66.2 % de sus superficies para 2050 con referencia a las superficies actuales. Esto se debe a que las condiciones óptimas a las cuales este ecosistema se encuentra adaptado, sufrirán una fuerte transformación espacial en consecuencia a los impactos del cambio climático.
 
En el caso de las áreas de pastizal natural también presentan una posible regresión del 22.6 % de sus superficies con respecto a la superficie actual, a razón de los cambios en la temperatura y los regímenes de precipitación.
 
Las áreas de distribución de los ecosistemas conformados por chaparral, mezquital y matorral desértico micrófilo, podrían sufrir una progresión de hasta un 70% de sus superficies con respecto a sus superficies actuales, a causa del cambio climático, ya que éstas son las más capaces de adaptarse a los cambios inducidos por dicho fenómeno.
 
Conclusiones 
El cambio climático actual es demasiado rápido para que todas las especies vegetales logren adaptarse a los cambios. En efecto se trata de un efecto cuya cinética esta ya en marcha y el cual se considera ya inevitable, irreversible e inexorable  de acuerdo con los últimos reportes del IPCC presentados en septiembre de 2013 y abril de 2014. En los diversas resultados que se han podido presentar en este trabajo de investigación, el cual no se encuentra terminado en su totalidad, se manejan probabilidades de adaptación y umbrales de cambio en la estructura y en la distribución espacial de los ecosistemas. Ahora bien, aunque el modelo no es determinista[3] y maneja un gradiente de probabilidades de adaptación al cambio climático, los diversos registros paleo climáticos con los que se cuenta en la literatura científica actual, demuestran que lo que ha ocurrido en el pasado es que las estructuras ecosistémicas se mantuvieron en las áreas con cambios menos significativos, generándose lo que se conoce como áreas “refugio” y en muy pocos casos la migración ha sido un fenómeno generalizado. De manera que lo mas probable que ocurra es que las diferentes estructuras ecosistémicas reaccionen conforme a la hipótesis de presión-selección[4] y se mantengan únicamente aquellos núcleos o áreas en las cuales los cambios no serán tan significativos. En efecto la posibilidad de adaptación al cambio climático existe, sin embargo aun hay mucha incertidumbre con respecto a las capacidades y a los limites máximos de cambio tolerables por cada especie, grupo funcional o ecosistema, y sobre todo a la velocidad con que los cambios serán asimilados. Un aspecto aún más preocupante que el aumento de temperatura y los cambios en la precipitación, es la variabilidad que el cambio climático provoca. En efecto se trata de un fenómeno que no es simétrico ni lineal, y se espera que la variabilidad del sistema climático aumente de manera considerable.
 
La ventaja de utilizar un modelo probabilístico como el que nos ocupa, es que permite generar series de resultados que ofrecen diversas posibilidades, lo que ayuda a comprender la magnitud del fenómeno y a la toma de decisiones. En base a esos resultados se ha podido constatar que las acciones políticas son urgentes, en cualquiera de los casos presentados, tanto el bosque de pino-encino, como el pastizal natural, se presentan tendencias de impacto que son de una magnitud mayúscula, y que deberán de formularse acciones urgentes que permitan limitar los impactos de las actividades humanas de manera sinérgica con el cambio climático sobre las áreas más sensibles y vulnerables, para permitir que dichas áreas mantengan una capacidad de evolución y adaptación natural.
 
 


[1]El optimo ecológico corresponde al punto en el cual los factores ambientales a los que se encuentra adaptada, una especie, población o comunidad, reúnen las todas las condiciones necesarias para su desarrollo, reproducción y sobrevivencia. 

[2] Los escenarios de cambio climático son una representación simplificada del clima futuro, basados en un conjunto de relaciones climatológicas, que son utilizados en la investigación de las consecuencias potenciales del cambio climático. Sirven para las simulaciones de los impactos. Estos escenarios NO son pronósticos climáticos, ya que cada escenario es una alternativa de cómo se puede comportar el clima futuro.

[3] Un modelo determinista es un modelo matemático donde las mismas entradas producirán invariablemente las mismas salidas, no contemplándose la existencia del azar ni el principio de incertidumbre.

[4] Las estructuras seleccionan las áreas en las cuales los cambios no son tan profundos para mantener una sobrevivencia