Impacto del aumento de temperatura sobre los bosques del macizo Guamuhaya

Caracterización breve del macizo montañoso Guamuhaya

El macizo montañoso Guamuhaya se extiende de este a oeste en la región sur de la parte central de Cuba. Ocupa un área de 1 948 km², lo que representa el 11 % del área montañosa nacional, y se localiza principalmente en las provincias de Cienfuegos y Sancti Spíritus, con una pequeña porción en Villa Clara. Sus alturas promedio oscilan entre los 700 y 900 msnm, aunque algunas elevaciones superan los 1 000 msnm, como el Pico San Juan, que alcanza los 1 139 msnm. El clima es uno de los factores más importantes en la diferenciación físico-geográfica del macizo y presenta una distribución zonal que influye en la disposición de los demás componentes naturales (Blanco et al., 1999Blanco, P., de la Colina Rodríguez, A. J., Rizo, F. C., Zarabozo, O. D., Roffe, T. G., Garciandía, J. G., de la Torre, R. F., Cazorla, L. L., Suárez, J. M. M., & González, H. G. (1999). Caracterización Geográfica del Grupo Guamuahaya (p. 139) [Resultado parcial. Proyecto: “Desarrollo Sostenible de la Montaña”]. https://www.researchgate.net/profile/Armando-De-La-Colina-Rodriguez/publication/283078686_Caracterizacion_Geografica_del_Grupo_Guamuahaya_Cuba_Geographical_characterization_of_the_mountainous_group_Guamuhaya_Cuba/links/5628e9f008ae04c2aeaebcd5/Caracterizacion-Geografica-del-Grupo-Guamuahaya-Cuba-Geographical-characterization-of-the-mountainous-group-Guamuhaya-Cuba.pdf ).

Especies arbóreas endémicas y su estado de conservación

Para la selección de las especies arbóreas que se encuentran en el macizo Guamuhaya se utilizaron tres bases de datos: la preparada sobre los recursos fitogenéticos forestales por Álvarez (1994)Álvarez, B. A. (1994). Sistema Nacional de información de Recursos Genéticos Forestales de Cuba. Base de datos de áreas experimentales. Resultado de Introducción Directa. (Nos. 07-ID-39). MINAG., el registro de especies arbóreas por formación (Álvarez, 2001Álvarez, B. A. (2001). Base de datos: Especies Arbóreas por Formación (p. 84). INAF.) y el Sistema Nacional de Áreas Protegidas (CNAP, 2017CNAP. (2017). Base de datos: Especies Arbóreas del Sistema de Áreas Protegidas de Cuba (p. 15). Centro Nacional de Áreas Protegidas.). Este último incluye especies localizadas en Sancti Spíritus (Tope de Collantes, Hanabanilla, Lomas de Banao, La Sabina, Caja de Agua) y en Cienfuegos (Pico San Juan).

Para determinar el endemismo y el grado de amenaza de las especies, se consultó la clasificación de Bisse (1988)Bisse, J. (1988). Árboles de Cuba. Editorial Científico-Técnica., la Lista Roja de la Flora de Cuba (González Torres et al., 2016González Torres, L. R., Palmarola Bejerano, A., González Oliva, L., Bécquer, E. R., Testé, E., Barrios Valdés, D., Acosta Ramos, Z., Alomá Moreno, O., Álvarez Montes de Oca, J. C., & Berazaín Iturralde, R. C. (2016). Lista Roja de la Flora de Cuba 2016.) y la Resolución 160 (CITMA, 2011CITMA. (2011). Resolución 160 del Ministerio de Ciencias, Tecnología y Medioambiente.Regulaciones para el control y la protección de especies de especial significación para la diversidad biológica en el país. Anexo único: Lista de especies. Interpretaciones y exenciones.). Además, se incorporó información proporcionada por el Jardín Botánico de Cienfuegos.

La localización y altitud de las especies seleccionadas se establecieron a partir de múltiples estudios, como los de Barneby & Grimes (1996)Barneby, R. C., & Grimes, J. W. (1996). Silk Tree, Guanacaste, Monkey’s Earring. A Generic System for the Synandrous Mimosaceae of the Americas. Abarema, Albizia and Allies. (New York Botanical Garden). Cambridge University Press. https://www.cambridge.org/core/journals/edinburgh-journal-of-botany/article/silk-tree-guanacaste-monkeys-earring-a-generic-system-for-the-synandrous-mimosaceae-of-the-americas-part-1-abarema-albizia-and-allies-rupert-c-barneby-james-w-grimes-memoirs-of-the-new-york-botanical-garden-74-part-1-new-york-new-york-botanical-garden-1997-292pp-isbn-0-89327-395-3-us-45-hardback/A4F941CA2D2E99C42468F065DB43A28D ; Rankin & Areces (2003)Rankin, R., & Areces, F. (2003). Contribución a la actualización taxonómica y localización geográfica de especies amenazadas y endémicas en Cuba I. Revista del Jardín Botánico Nacional, 24(1-2), 81-128.; Bécquer (2004)Bécquer, E. R. (2004). Estudios taxonómicos en el género Pachyanthus (Miconieae, Melastomataceae) I. Pachyanthus clementis vs Pachyanthus lunanus. Revista del Jardín Botánico Nacional, 39-43.; Machín et al. (2006)Machín, J. A., Blanco, P., de la Colina Rodríguez, A. J., Rizo, F. C., Zarabozo, O. D., Roffe, T. G., Garciandía, J. G., de la Torre, R. F., Cazorla, L. L., Suárez, J. M. M., & González, H. G. (2006). Dinámica ambiental y propuestas para el ordenamiento de la cuenca Hanabanilla (p. 107).; Rohwer & Schmidt (2014)Rohwer, J. G., & Schmidt, S. (2014). Lauraceae-En Greuter, W. & Rankin Rodríguez, R.(ed.). Flora de la República de Cuba. Serie A. Plantas Vasculares. Fascículo 19 (2). Koeltz Scientific Books, Koenigstein, Alemania.; González-Oliva et al. (2015)González-Oliva, L., González-Torres, L. R., Palmarola, A., Barrios, D., & Testé, E. (2015). Categorización de taxones de la flora de Cuba-2015. Bissea, 9(NE 4). https://www.academia.edu/download/38413429/bissea_8ne1.pdf ; (Falcón et al., 2015Falcón, A., JUNCO-HORTA, J., DOMÍNGUEZ-GONZÁLEZ, A., ROSETE-BLANDARIZ, S., & ROSA-ANGULO, R. (2015). Flora y vegetación de Lomas de La Canoa, Reserva de la Biosfera Buenavista, Cuba. Revista Cubana de Ciencias Forestales, 3(1).); González Torres et al. (2016)González Torres, L. R., Palmarola Bejerano, A., González Oliva, L., Bécquer, E. R., Testé, E., Barrios Valdés, D., Acosta Ramos, Z., Alomá Moreno, O., Álvarez Montes de Oca, J. C., & Berazaín Iturralde, R. C. (2016). Lista Roja de la Flora de Cuba 2016.; Greuter & Rankin (2017)Greuter, W., & Rankin, R. (2017). Plantas vasculares de Cuba. Inventario preliminar. Botanischer Garten und Botanisches Museum Berlin. Berlín, Alemania. Jardín Botánico Nacional, Universidad de La Habana, Cuba, 78. y García-Lahera (2017)García-Lahera, J. P. (2017). Flora vascular amenazada o casi amenazada de la provincia de Sancti Spíritus, Cuba Threatened or near threatened vascular flora of Sancti Spíritus province, Cuba. Acta Botánica Cubana, 216(1), 3-16.. Estas especies se dividieron en tres grupos altitudinales: las situadas entre 700 y 1 600 msnm (grupo 1), consideradas de alto riesgo climático; las que se encuentran entre 450 y 700 msnm (grupo 2), con riesgo intermedio; y las ubicadas por debajo de los 450 msnm (grupo 3), clasificadas como de bajo riesgo climático.

Escenarios de clima: Procedimientos y ajustes en el macizo de Guamuhaya

La influencia de la temperatura se evaluó mediante el escenario RCP-8.5, ajustado para Cuba por el Instituto de Meteorología, el cual permite estimar los impactos máximos esperados. El área de estudio abarcó 10 cuadrículas de 25 km x 25 km, distribuidas en tres sectores: la vertiente norte, la vertiente sur y el firme del macizo (Figura 1). En estas zonas se concentraron las evaluaciones de los impactos climáticos.

Los valores promedio de temperatura ambiental se definieron para tres áreas dentro de cada vertiente: la oriental (este), la central y la occidental (oeste). Estos cálculos se realizaron para tres períodos distintos a lo largo del presente siglo: 2030 (2015-2045), 2050 (2035-2065) y 2070 (2055-2085). Esta división permitió analizar las variaciones térmicas en diferentes escalas temporales y espaciales.

En las vertientes norte y sur, solo se evaluó el desplazamiento de los grupos de especies de riesgo bajo e intermedio. La razón fue que las altitudes en las que habitan estas especies coinciden con las presentes en ambas vertientes. Por otro lado, en el firme del macizo, cuya elevación máxima alcanza los 1 139 msnm, únicamente se analizó el corrimiento del grupo de especies de alto riesgo, ya que este se distribuye por encima de los 700 m de altitud.

Como referencia para el estudio, se emplearon los datos de temperatura de dos estaciones meteorológicas. La primera se ubicó en Trinidad, a 53,9 msnm, y la segunda en Tope de Collantes, a 771,2 msnm. La diferencia altitudinal entre ambas estaciones fue de 717,3 m, lo que permitió utilizar la serie anual de referencia (1967-1990) para la temperatura sin necesidad de ajustarla por altitud, dado que los modelos del escenario ya la contemplaban.

Para establecer la temperatura correspondiente a cada rango de altitud, se calculó la diferencia entre las dos estaciones meteorológicas. Se determinó el cambio de temperatura por cada 100 m de altitud y, tomando como base la altitud de la estación más baja (Trinidad), se estimó la temperatura para las diferentes elevaciones utilizadas (200 m, 450 m y 700 m). Con estos datos, se obtuvieron las temperaturas medias mensuales para cada altura.

Los valores de temperatura de cada área (norte, centro y sur) y cuadrícula dentro de ellas se combinaron con la temperatura media anual de referencia (1967-1990). Para cada escenario (2030, 2050 y 2075), se calculó la diferencia entre las temperaturas proyectadas y las de referencia. Este valor permitió determinar la migración máxima esperada para cada grupo de especies, considerando que un aumento de 0,1 °C equivale a un desplazamiento de 15 m hacia la cima del macizo (IPCC, 2001 citado por Ajete 2014Ajete, A. (2014). Medidas para la adaptación y mitigación del Cambio Climático en el patrimonio forestal de la Empresa Forestal Integral Baracoa [Tesis (en opción al grado científico de Doctor en Ciencias Forestales)]. Universidad de Pinar del Río.).

Con la medida de la migración de los grupos de especies y la altitud máxima del macizo, se estableció la distancia disponible para el desplazamiento altitudinal de cada grupo. Este análisis se realizó en función del aumento de temperatura proyectado a corto, mediano y largo plazo.

Especies arbóreas endémicas, con su estado de conservación, en el macizo de Guamuhaya

En el macizo de Guamuhaya se identificaron 15 especies arbóreas endémicas distribuidas en tres grupos de altitud, cada una con diferente estado de conservación. La Tabla 1 clasifica las especies según su riesgo climático: alto (≥ 700 msnm), intermedio (450 a 700 msnm) y bajo (< 450 msnm), lo que refleja su vulnerabilidad en este ecosistema montañoso.

Para las especies Guettarda urbanii Ekm. ex Urb. Y Ocotea acunai Bisse solo se pudo determinar que son especies arbóreas. La información disponible resulta insuficiente para caracterizarlas con mayor precisión. Este aspecto limita el análisis de su posible respuesta ante los cambios climáticos proyectados.

Escenarios Climáticos y comportamiento de especies endémicas de acuerdo a la temperatura en escenarios futuros

Estrategia de Adaptación Propuesta

El diseño de estrategias de adaptación para poblaciones naturales de especies arbóreas endémicas, que enfrentan riesgos climáticos con potencial de llevarlas a la extinción, presenta una elevada complejidad. Entre los factores que contribuyen a esta problemática se encuentra la incertidumbre sobre su capacidad de adaptación o migración a una velocidad suficiente para responder al cambio climático, así como la duda de si su diversidad genética permitirá una rápida adaptación, considerando sus largos ciclos de vida (Aitken et al., 2005Aitken, S., Yeaman, S., Holliday, J. A., Wang, T., & Curtis-McLane, S. (2005). Adaptación, migración o extirpación: Impactos del cambio climático para las poblaciones forestales. Blackwell Publishing Ltd.). Los incrementos extremos de temperatura, proyectados en los escenarios climáticos para las poblaciones forestales del macizo de Guamuhaya, representan un alto riesgo de extinción. Además, la alta especificidad ambiental de estas especies dificulta cualquier medida de conservación que se intente implementar (Álvarez, 2012Álvarez, B. A. (2012). Impactos sobre los bosques de montaña y estrategias de adaptación propuestas. Riesgos que enfrentan las formaciones forestales de mayor altitud (Bosque Nublado y Bosque Fresco) ante el aumento de la temperatura ambiental (p. 18). INAF.).

Aunque esta situación limita las alternativas para los grupos de especies evaluadas, es prioritario documentar e integrar el conocimiento biológico, que abarca desde el papel de los genes individuales hasta el nivel de los ecosistemas. Esta caracterización debe incluir tanto a las especies como a las formaciones a las que pertenecen, mediante tecnologías modernas, dado que esta información también podría perderse con el tiempo (Aitken et al., 2005Aitken, S., Yeaman, S., Holliday, J. A., Wang, T., & Curtis-McLane, S. (2005). Adaptación, migración o extirpación: Impactos del cambio climático para las poblaciones forestales. Blackwell Publishing Ltd.; Álvarez, 2012Álvarez, B. A. (2012). Impactos sobre los bosques de montaña y estrategias de adaptación propuestas. Riesgos que enfrentan las formaciones forestales de mayor altitud (Bosque Nublado y Bosque Fresco) ante el aumento de la temperatura ambiental (p. 18). INAF.). Solo mediante el estudio de sus formas de reproducción, fisiología, ecología y fenología anual se podrán diseñar estrategias de investigación y manejo forestal para la conservación in situ, lo que favorece respuestas adaptativas mientras sea factible, y ex situ, a pesar de las dificultades que impone su distribución endémica restringida (Aitken et al., 2005Aitken, S., Yeaman, S., Holliday, J. A., Wang, T., & Curtis-McLane, S. (2005). Adaptación, migración o extirpación: Impactos del cambio climático para las poblaciones forestales. Blackwell Publishing Ltd.).

Para la conservación ex situ a corto plazo del material propagativo de estas especies, se podrían utilizar cámaras frías, siempre que sus características lo permitan. Otra opción consistiría en establecer coordinaciones internacionales para crear áreas de conservación en países con ambientes similares al pico más alto del macizo Guamuhaya, en dependencia de la plasticidad de las especies, aunque esto demandaría tiempo y financiamiento considerables. Una alternativa más viable podría ser la colaboración con entidades u organizaciones internacionales que cuenten con instalaciones tecnológicas adecuadas para el almacenamiento a largo plazo de recursos genéticos en forma de semillas, polen, tejidos o células, con técnicas como la crioconservación, lo que reduciría el tiempo y los recursos necesarios en comparación con la opción anterior (Álvarez, 2012Álvarez, B. A. (2012). Impactos sobre los bosques de montaña y estrategias de adaptación propuestas. Riesgos que enfrentan las formaciones forestales de mayor altitud (Bosque Nublado y Bosque Fresco) ante el aumento de la temperatura ambiental (p. 18). INAF.).

En el caso de los grupos con riesgo climático bajo e intermedio, es posible implementar un programa de conservación in situ dentro del macizo. Paralelamente, se podrían iniciar acciones de conservación ex situ en áreas como la Sierra Maestra o Nipe-Sagua-Baracoa. Estas medidas permitirían diversificar las estrategias de protección y aumentar las probabilidades de preservación a largo plazo.