Efecto del cambio climático y uso del suelo en la distribución de especies endémicas de Nolana L. ex L.f. (Solanaceae) en la región Arequipa 2017-2018

Abstract

Se presenta la distribución geográfica, modelos de distribución en condiciones ambientales y bioclimáticas actuales, así como el impacto del cambio climático y el cambio de uso del suelo en3 escenarios (años 2040, 2060 y 2080) bajo los enfoques de proyección climática A2 y B1 del IPCC, para 28 especies de Nolana L. ex L.f. (Solanaceae) consideradas endémicas de Perú, presentes en la región Arequipa. Los registros se obtuvieron de las colectas de los herbarios nacionales: HSP, HUSA, USM, MOL, HAO, HUT, HAO y CUZ; muestras digitalizadas de los herbarios F, NY, K y MO; bases de datos digitales de GBIF, TRÓPICOS y LOMAFLOR; revisión de literatura y datos obtenidos en campo. Los mapas de distribución geográfica fueron elaborados con ArcGis 10.6.1, para los modelos de distribución se utilizó MaxEnt 4.3.1; se utilizaron variables ambientales disponibles en WORLDCLIM, MINAM, ANA, GDEM, GeoGPS-Perú, GEOCATMIN, WorldPop y EarthExplorer, redimensionadas a 30 m2 para los modelos de distribución en condiciones ambientales y a 1 Km2 para los modelos de distribución en condiciones bioblimáticas; para los modelos en escenarios futuros, se descargaron variables bioclimáticas proyectadas del CCAFS-CLIMATE en el Modelo de Circulación General CGCM3.1 (t47), y para el cambio de uso de suelo, se utilizó el complemento MOLUSCE 3.0.11 del programa QGis con el empleo de imágenes satelitales Landsat; el impacto del cambio climático y uso de suelo se halló calculando el porcentaje en la variación en la extensión futura con respecto a la actual para cada especie. Todos los modelos fueron evaluados por el estadístico AUC (Area under the ROC Curve) además, para los modelos en condiciones ambientales actuales se realizó la clasificación de registros; todos los modelos fueron transformados y reclasificados en ArcGis 10.6.1, para obtener mapas binarios de presencia-ausencia. Los resultados muestran que 28 especies endémicas de Nolana, se encuentran en 5 provincias de la región Arequipa: Camaná (17 spp), Caravelí (16 spp), Islay (11 spp), Arequipa (2 spp), y Castilla (1 spp), donde el 46,43%, limita su distribución a una sola provincia, 42,86%, a dos provincias, 7,14% a tres provincias y el 3,57% a cuatro provincias; además 16 spp, son consideradas exclusivas para la región. Los modelos de distribución fueron calculados para 19 especies de Nolana, y son altamente confiables, cuyos AUC son mayores a 0,95. Las áreas de distribución en condiciones ambientales actuales muestran que 12 spp, presentan áreas entre 11-500 Km2; 5 especies, áreas entre 501-2000 Km2 y 2 spp, áreas mayores a 2001 Km2 en la región Arequipa; así mismo, las áreas de distribución en condiciones bioclimáticas actuales muestran que 16 spp, presentan áreas entre 101-5000 Km2 y 3 spp, áreas entre 5001-20 000 Km2. El impacto del cambio climático en escenarios futuros (años 2040, 2060 y 2080) con respecto a la distribución bioclimática actual de 19 especies endémicas de Nolana, fue positivo en los enfoques A2 y B1 para N. arequipensis, N. bombonensis, N. latipes, N. pilosa, N. scaposa, N. thinophila y N. volcanica; negativo para N. aticoana, N. cerrateana, N. chancoana, N. coronata, N. inflata, N. spathulata y N. weissiana; sin embargo, N. spergularioides y N. tovariana, poseen impacto positivo en el enfoque A2 y negativo en el B1; mientras que N. arenicola, N. pallida y N. plicata, impacto positivo en el enfoque B1 y negativo en el A2. El impacto del cambio de uso de suelo en escenarios futuros (años 2040, 2060 y 2080), con respecto a la distribución ambiental actual, fue positivo en los enfoques A2 y B1 para N. aticoana, N. bombonensis, N. cerrateana, N. inflata, N. latipes, N. pallida, N. pilosa, N. spergularioides, N. thinophila, N. volcanica, N. plicata, N. spathulata, N. tovariana y N. weissiana; N. coronata y N. scaposa, poseen impacto positivo en el enfoque A2 y negativo en el B1; mientras que N. arenicola, N. arequipensis y N. chancoana, impacto positivo en el enfoque B1 y negativo en el A2. Se observa en general una migración de las especies lomales de Nolana hacia las vertientes occidentales en toda la región Arequipa a diferentes elevaciones.