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BIOTHAW: Un proyecto multidisciplinario que propone un marco metodológico para el estudio de los bofedales altoandinos en un contexto de cambio climático
(Ecología en Bolivia, 2014) Dangles, Olivier; Meneses, Rosa Isela; Anthelme, Fabien
A pesar que las montañas tropicales son uno de los biomas más amenazados del mundo, es escasa la investigación fundamental y aplicada sobre los efectos de los cambios globales en la biodiversidad y los beneficios de los ecosistemas. Las zonas húmedas de los ambientes altoandinos tropicales -los bofedales- son espacios verdes dentro de una matriz árida que concentran una rica biodiversidad y variedad de beneficios asociados (almacenamiento de carbono, regulación de agua y producción de ganado), de los que dependen millones de personas. Estos frágiles ecosistemas están amenazados por la rapidez del derretimiento de los glaciares de los cuales dependen significativamente. El proyecto BIOTHAW - Biodiversidad e interacciones de uso de los suelos frente a la evolución de la disponibilidad de agua de los glaciares en las zonas húmedas de los Andes tropicales - tiene por objetivo desarrollar un marco de modelización para establecer escenarios de biodiversidad y uso de las tierras en un contexto de cambios globales. El enfoque del proyecto integra tres componentes: 1) la modificación de los aportes de agua glaciares a las zonas húmedas, 2) la biodiversidad (animal y vegetal) de estas zonas y 3) las prácticas de cultivo (patrones de utilización de las tierras, dinámica de las estructuras de la ganadería). Nutridos por escenarios climáticos y socioeconómicos, los diferentes modelos combinados con mapas de distribución de las zonas húmedas permitirán establecer escenarios de la biodiversidad y los servicios de los bofedales, con el fin de definir zonas prioritarias de conservación.
Caracterizar la migración altitudinal de las comunidades vegetales altoandinas frente al calentamiento global mediante cronosecuencias post-glaciales recientes
(Ecología en Bolivia, 2014) Zimmer, Anaïs; Meneses, Rosa I.; Rabatel, Antoine; Soruco, Alvaro; Anthelme, Fabien
El acelerado retroceso glaciar debido al actual calentamiento global conlleva nuevos desafíos para las comunidades vegetales altoandinas, especialmente durante el establecimiento de nuevos bofedales. Existe una confusión de ritmo entre el tiempo necesario para la colonización vegetal y el tiempo requerido para desarrollarse en ese tipo de ambiente, posterior al retroceso glaciar (específicamente la formación de suelos). Como resultado, hacemos la hipótesis que las nuevas comunidades sean diferentes de las existentes y empobrecidos en especies estrictamente altoandinas. Este artículo propone y discute metodologías de investigación para examinar las modalidades de formación de nuevas comunidades vegetales altoandinas, posterior al acelerado retroceso glaciar en los Andes tropicales. Se utilizan cuatro cronosecuencias post-glaciales recientes (cada una entre 0 y 38 años después del retroceso glaciar) para estudiar los primeros pasos de sucesión primaria bajo los efectos del calentamiento global. Para evaluar la vegetación se propone utilizar cuadrantes de 1 m² y realizar por lo menos 15 repeticiones en cada banda de desglaciación (cuatro bandas en cada cronosecuencia). Discutimos mediciones bióticas y abióticas que permiten examinar los efectos 1) de los límites de dispersión de cada especie, 2) del estrés abiótico (temperatura, humedad, viento) a lo largo del retroceso glaciar y 3) de la presencia/ausencia de organismos nodrizas como plantas y costra biológica, sobre la sucesión primaria. La comprobación de estos métodos en campo nos permitió discutir la pertinencia de cada una y de proponer métodos complementarios para estudios futuros en la misma temática.
Comunidades vegetales de los bofedales de la Cordillera Real (Bolivia) bajo el calentamiento global
(Ecología en Bolivia, 2015) Loza Herrera, Susi; Meneses, Rosa. I.; Anthelme, Fabien
Los humedales altoandinos (bofedales) son uno de los más amenazados frente al calentamiento global. Dada la estrecha relación entre bofedales y agua, el retroceso glacial podrá causar su contracción. Con tres proxis del cambio climático (área de bofedales, influencia glaciar y altitud) se infirió indirectamente cómo éstos pueden afectar a las comunidades vegetales. Las hipótesis fueron 1) que la reducción del área del bofedal podría afectar negativamente la diversidad de plantas - la influencia glaciar y la altitud podrían afectar ésta relación por su efectos en la heterogeneidad ambiental y la diversidad - y 2) que el retroceso glacial puede afectar indirectamente la diversidad a través de cambios en las especies dominantes. Se midió la diversidad α y β aditiva de plantas en 20 bofedales (>4.400 m) de la Cordillera Real (Bolivia). Se encontraron 63 especies (riqueza especifica: 5-22/cuadrante 1 m²). Variaciones del área e influencia glacial no se relacionaron con cambios en la vegetación, pero la diversidad fue menor a mayor altitud. Las hojas de Oxychloe andina son más resistentes al estrés ambiental por su mayor masa foliar seca, a diferencia de Distichia spp., indicando que los bofedales dominados por O. andina son más secos. Además tienen más especies que también se pueden encontrar en las laderas. Mientras, las comunidades de Distichia spp. son menos tolerantes al déficit hídrico. Si el retroceso glacial reducirá el agua en las próximas décadas, el bofedal de O. andina podrá ser más abundante a expensas de los de Distichia spp., generando desafíos para la conservación.
Comunidades vegetales de los bofedales de la Cordillera Real (Bolivia) bajo en calentamiento global
(Facultad de Ciencias Puras y Naturales, 2015) Loza Herrera, Susi Hiomar; Anthelme, Fabien
Los bofedales son uno de los ecosistemas más amenazados por el calentamiento global, poniendo en riesgo varias funciones ecosistémicas que cumplen como importantes sitios de forraje para camélidos sudamericanos silvestres y domésticos y alta capacidad para almacenar agua. A comparación de otras formaciones vegetales típicas de alta montaña, tienen alta riqueza específica y de endemismos. Sin embargo, los bofedales son susceptibles a la fragmentación y enfrentan varias amenazas como la extracción de turba, actividad minera, la canalización y desvio del agua, pastoreo de vacas, ovejas, caballos y burros, así como la sobrecarga de camélidos. Dada la estrecha relación entre bofedales y agua, se espera que el retroceso glacial afecte negativamente estos humedales, causado su paulatina contracción por desecamiento. Siguiendo la lógica de reemplazar espacio por tiempo, se utilizaron dos proxis del cambio climático -área e influencia glaciar- para inferir de forma indirecta como estos cambios pueden afectar a las comunidades vegetales. Las hipótesis fueron: 1) que la reducción del área de los bofedales y la influencia glaciar como resultado del retroceso de glaciales afectará negativamente la diversidad y productividad de plantas, asimismo la influencia glaciar podría afectar esta relación a través de su efecto positivo en la turbidez del agua que estimula mayor heterogeneidad ambiental 2) Que el retroceso glacial puede afectar indirectamente la diversidad vegetal a través de cambios en las especies dominantes y 3) Cambios en la humedad en el sustrato de las especies dominantes pueden generar variaciones en la riqueza y composición de las comunidades. Se midió la diversidad y productividad de plantas en 20 bofedales de la Cordillera Real así como variables ambientales (compactación, nutrientes en el agua sustrato y hojas de especies dominantes). Variaciones del área y la influencia glacial no se relacionaron con cambios en la vegetación. Asimismo, la diversidad de plantas fue afectada por el tipo de cojín dominante del sistema (Distichia filamentosa, D. muscoides y Oxychloe Andina), generando comunidades vegetales distintas. Las hojas de O. andina mostraron mayor resistencia al estrés ambiental por su mayor contenido de masa foliar seca a diferencia de los otros cojines de D. muscoides (LDMC: 208.90± 3.42 gg-¹ y 153.78 ±6.97gg-¹; respectivamente), indicando que los bofedales dominados por O. andina son más secos. No se encontró la variación de la riqueza entre diferentes especies dominantes. Se sugiere que la pobreza relativa de las comunidades asociadas a O. andina puede ser compensada por su alta resistencia al pastoreo, a través de la facilitación que ofrece esta Juncaceae a especies menos tolerantes. Pequeños cambios en la humedad del sustrato pueden generar cambios dentro de los cojines de . muscoides pero no dentro de O. andina. E. Muscoides, la comunidad de plantas es más rica con menos humedad en el sustrato, probablemente por que la presencia permanente de agua en el sustrato crea un estrés adicional para las plantas, reduciendo el número de especies. Sin embargo, la comunidad en los sitios intermedios entre húmedos y secos es muy característica de los bofedales (no de las laderas). Bajo el supuesto que es retroceso glacial reducirá la disponibilidad de agua en las próximas décadas se sugiere que O. andina y su comunidad asociada de plantas, aumentarán su abundancia a expensas de las comunidades de Distichia spp, generando problemas de conservación.
Métodos para cuantificar diversidad y productividad vegetal de los bofedales frente al cambio climático
(Ecología en Bolivia, 2014) Meneses, Rosa I.; Loza Herrera, Susi; Lliully, Ariel; Palabral, Arely; Anthelme, Fabien
Se espera que el rápido retroceso glaciar, resultado del cambio climático iniciado hace muchas décadas pueda tener efectos negativos sobre la diversidad y productividad de plantas de los bofedales, a través de cambios de su extensión o área y de su distribución altitudinal. Esto manifiesta la importancia y necesidad de entender la estructura y funcionamiento de estos ecosistemas ante el calentamiento del clima. Proponemos un protocolo metodológico para examinar las respuestas de las comunidades vegetales de bofedales alto-andinos frente al cambio climático, tomando en cuenta en primer lugar variaciones de área y de altitud entre bofedales. Con 200 cuadrantes de 1 m² distribuidos a escala regional, proponemos hacer mediciones bióticas de riqueza especifica (número de especies) y de cobertura relativa de cada especie de planta. También proponemos medir el contenido de materia foliar seca como índice de productividad (LDMC, por sus siglas en inglés, leaf dry matter content). Describimos medidas abióticas como parámetros fisicoquímicos (pH, conductividad eléctrica, y nutrientes) en el agua y sustrato sobre los que se desarrollan estas plantas. Dado que las comunidades están dominadas por plantas en forma de cojín, también describimos métodos para caracterizar variaciones intra e interespecíficas entre cojines. Se sugieren métodos prácticos que optimizan el trabajo en campo y son aptos según los objetivos de investigación que se tengan. Se discute la pertinencia de los métodos sugeridos en este trabajo con otros métodos disponibles en la literatura, y de acuerdo con los resultados preliminares obtenidos, se comparan sus beneficios e inconveniencias.
Métodos para evaluar el efecto del pastoreo sobre las comunidades vegetales de bofedales
(Ecología en Bolivia, 2014) Garcia, Mary Carolina; Meneses, Rosa Isela; Naoki, Kazuya; Anthelme, Fabien
Los bofedales son ecosistemas semi-acuáticos de la zona altoandina dominados por plantas en forma de cojín. Han sido y son usados para el pastoreo desde hace varias generaciones. Los herbívoros son conocidos por afectar la composición y riqueza de las especies en una comunidad vegetal. En bofedales el pastoreo, además de tener un efecto directo sobre la estructura de la comunidad, podría tener un efecto indirecto a través de cambios en las interacciones entre las especies dominantes (plantas en cojín) y sus especies acompañantes. En la Cordillera Real de Bolivia, los bofedales están formados principalmente por las plantas en cojín Distichia muscoides y Oxychloe andina. Nuestro objetivo es proveer una lista de protocolos que permitirán identificar el impacto directo e indirecto de la herbivoría, a través de la modificación de los cojines expuestos al pastoreo y sobre la productividad y la biodiversidad de los bofedales. Discutimos métodos a nivel comunitario y poblacional, utilizando al mismo tiempo protocolos observacionales y experimentales. En particular explicamos en detalle un método experimental para excluir los herbívoros con cajas de exclusión en metal. Proponemos índices de rendimiento fisiológicos y morfológicos para seguir variaciones en las plantas en cojín.
Procesos ecológicos a múltiples escalas que afectan a las dinámicas de comunidades de plantas en los humedales altoandinos de Bolivia
(Ecología en Bolivia, 2014) Munoz, François; Anthelme, Fabien; Raevel, Valérie
Algunas especies de plantas, dispuestas en forma de cojines, dominan y determinan el funcionamiento y la resiliencia de los humedales altoandinos (bofedales) frente al cambio climático y al derretimiento de los glaciares. Se tiene la hipótesis de que estas especies fundadoras influyen sobre el ambiente biótico y abiótico de las comunidades de plantas que habitan en los cojines. Se elaboró un esquema de meta-comunidad para investigar las dinámicas de las comunidades asociadas a dos especies de cojín dominantes, Oxychloe andina (OA) y Distichia muscoides (DM). En base a la composición funcional y florística, se propone un marco conceptual para evaluar la relativa influencia del filtro en base al nicho (en inglés: niche-based filtering) en contraste con los factores ambientales de OA y DM, la limitación de dispersión y la estocasticidad demográfica al conjunto de la comunidad. Los procesos del filtro en base al nicho pueden ser identificados mediante el análisis de la variación de los rasgos funcionales dentro y entre las comunidades y se selecciona un conjunto de especies relevantes para el análisis. Se propone un muestreo a múltiples escalas para abordar los efectos de la limitación de dispersión sobre las dinámicas de estos ecosistemas. Conjuntamente al supuesto básico del filtro en base al nicho, que básicamente diferencia las dinámicas de comunidad de los cojines de OA y DM, algunas covariantes ambientales también influyen de forma secundaria a la dinámica de comunidades en los cojines de OA.