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Keywords:

  • climate-change scenarios;
  • GARP;
  • HadCM2;
  • models;
  • Pinus;
  • Quercus;
  • species distribution;
  • temperate forests
  • bosques templados;
  • distribución de especies;
  • escenarios de cambio climático;
  • GARP;
  • HadCM2;
  • modelos;
  • Pinus;
  • Quercus

Abstract: We examined the vulnerability of 34 species of oaks (Quercus) and pines (Pinus) to the effects of global climate change in Mexico. We regionalized the HadCM2 model of climate change with local climatic data (mean annual temperature and rainfall) and downscaled the model with the inverse distance-weighted method. Databases of herbaria specimens, genetic algorithms (GARP), and digital covers of biophysical variables that affect oaks and pines were used to project geographic distributions of the species under a severe and conservative scenario of climate change for the year 2050. Starting with the current average temperature of 20.2 °C and average precipitation of 793 mm, under the severe warming scenario mean temperature and precipitation changed to 22.7 °C and 660 mm, respectively, in 2050. For the conservative warming scenario, these variables shifted to 21.8 °C and 721 mm. Responses to the different scenarios of climate change were predicted to be species-specific and related to each species climate affinity. The current geographic distribution of oaks and pines decreased 7–48% and 0.2–64%, respectively. The more vulnerable pines were Pinus rudis, P. chihuahuana, P. oocarpa, and P. culminicola, and the most vulnerable oaks were Quercus crispipilis, Q. peduncularis, Q. acutifolia, and Q. sideroxyla. In addition to habitat conservation, we think sensitive pine and oak species should be looked at more closely to define ex situ strategies (i.e., seed preservation in germplasm banks) for their long-term conservation. Modeling climatic-change scenarios is important to the development of conservation strategies.

Resumen: Examinamos la vulnerabilidad de 34 especies de encinos (Quercus) y pinos (Pinus) a los efectos del cambio climático global en México. Regionalizamos el modelo de cambio climático HadCM2 con datos climáticos locales (temperatura y precipitación media anual) y redujimos la escala del modelo con el método de distancia inversa. Utilizamos bases de datos de especímenes de herbario, algoritmos genéticos (GARP) y coberturas digitales de variables biofísicas que afectan a pinos y encinos para proyectar distribuciones geográficas de las especies bajo un escenario de cambio climático severo al año 2050 y uno conservador. Partiendo de la temperatura promedio actual de 22.2 °C y la precipitación promedio de 793 mm, la temperatura y la precipitación cambiaron a 22.7 °C y 660 mm, respectivamente, en 2050 en el escenario severo. En el escenario conservador, estas variables cambiaron a 21.8 °C y 721 mm. Se predijo que las respuestas a los diferentes escenarios de cambio climático serían específicas por especie y relacionadas con la afinidad climática de cada especie. La distribución geográfica actual de encinos y pinos decreció 7–48% y 0.2–64% respectivamente. Las especies más vulnerables de pino fueron Pinus rudis, P. chihuahuana, P. oocarpa y P. culminicola, y las especies más vulnerables de encino fueron Quercus crispipilis, Q. peduncularis, Q. acutifolia y Q. sideroxyla. Adicionalmente a la conservación del hábitat, pensamos que las especies sensibles de pino y encino deberían ser vistas más de cerca para definir estrategias ex situ (i.e., preservación de semillas en bancos de germoplasma) para su conservación a largo plazo. El modelado de escenarios de cambio climático es importante para el desarrollo de estrategias de conservación.